III - MEMOIRE SUR LES FORMATIONS STRATIFIEES DU MIDI DE L''''AUVERGNE, PAR M. PISSIS

III.

MÉMOIRE
SUR

L E S F O R M A T I O N S S T R A T I F I É E S D U MIDI D E L ' A U V E R G N E ,
PAR

M.

PISS1S.

Il est peu de contrées q u i , sur un si faible e s p a c e , renferment des formations
aussi variées que la partie méridionale de l ' A u v e r g n e . Presque toutes les roches
d'épanchement s'y r e n c o n t r e n t , depuis les granites j u s q u e s aux laves ; et à
partir du gneiss jusqu'au calcaire lacustre, les terrains stratifiés composent
une série non moins complète. Il est vrai q u ' o n ne rencontre en A u v e r g n e ni
calcaire j u r a s s i q u e , ni craie; mais il n'en existe pas moins des formations qui
leur sont parallèles ; et, quoiqu'elles se présentent avec des caractères différents,
j'espère démontrer qu'elles appartiennent à la même époque.
L'ordre que j ' a i suivi jusqu'à présent dans [mes recherches m'a paru le plus
convenable pour exposer les faits que j'avais observés. Je m'occuperai d o n c , en
premier l i e u , des formations stratifiées, réservant p o u r une seconde partie
l'étude des terrains d'épanchement.
Groupe gneissique.
Je réunis sous cette dénomination toutes les roches à base de q u a r z , de
feldspath, de mica ou de talc, dont les éléments sont disposés par couches, parce
qu'elles passent insensiblement de l'une à l'autre, et qu'il devient impossible
d'établir entre elles aucun point de séparation. Ainsi défini, ce terrain constitue
la base qui supporte presque toutes les formations de l ' A u v e r g n e ; il se montre
à découvert sur une étendue assez considérable, et forme les trois chaînes du

Cézallier, des Bitous et de la Margeride.
Gneiss. L e gneiss p r o p r e m e n t dit ne se montre q u e dans la partie inférieure,
et ne s'élève guère au-dessus de 800 m è t r e s , hauteur absolue. Il forme ainsi la
base des chaînes que je viens d'indiquer, et q u e l q u e s autres g r o u p e s moins
élevés qui se trouvent auprès de Brioude et de Saint-Flour. Cette roche renferme
fort p e u de m i n é r a u x disséminés ; mais o n y rencontre s o u v e n t des diorites et
des pegmatites. Ces dernières offrent dans leur contact avec le gneiss des p h é n o mènes qui peuvent j e t e r quelque j o u r sur leur m o d e de formation.
Pegmatites. E n g é n é r a l , les pegmatites se présentent en amas o u en filons.
Lorsqu'elles sont en a m a s , le gneiss les enveloppe en formant des c o u c h e s c o n centriques: et conserve souvent cette inflexion jusqu'à une grande distance, de
telle sorte qu'il devient quelquefois impossible de reconnaître cette r o c h e .
Soc.

GÉOL. — TOM. 3 . — Mém.

n°

3.


C o m m e n t ces masses arrondies se sont-elles formées ? Sont-ce des centres de
cristallisation autour desquels sont venues se déposer des couches s u c c e s s i v e s ,
c o m m e cela a lien clans les dissolutions salines? Sont-elles contemporaines de
la roche q u i les r e n f e r m e , ou l'ont-elles pénétrée postérieurement à sa f o r m a tion ? Jusqu'à présent il s'est offert bien peu de données pour résoudre cette
question. Si pourtant il me fallait choisir entre les deux hypothèses précédentes,
j'adopterais la dernière, car elle rend compte de la disposition de la pegmatite,
soit en masse, soit en filon ; tandis q u e , dans la p r e m i è r e , il faudrait admettre
deux modes différente- de formation. On ne voit guère en outre ce q u i aurait pu
déterminer ces deux roches à cristalliser l'une avant l'autre, puisqu'elles ont à
peu près la m ê m e composition. Dans tous les cas, on peut considérer la formation des pegmatites c o m m e ayant eu lieu en m ê m e temps q u e celle du g n e i s s ;
p u i s q u e , quelle que soit l'hypothèse q u e l'on a d o p t e , celte dernière roche n'était pas e n c o r e solidifiée lorsque les amas se sont produits. ( V o y . pl. 7, fig. 1.)

Les diorites sont contemporains
du gneiss. L e s diorites appartiennent t o u j o u r s à la variété schistoïde, et se sont formés en même temps que le gneiss
avec lequel ils alternent. L o r s q u e les c o u c h e s de cette roche ont été modifiées,
celles de diorite l'ont été également. Cette disposition est bien évidente auprès
de C b a m p a g n a c - l e - V i e u x , sur une portion de terrain coupée par la route. L e
gneiss est c o u r b é de manière à former un arc de c e r c l e , et parmi ses couches on
en aperçoit une de diorite qui suit absolument la même direction. (Voy. pl. 7, fig. 3.)
Stéaschistes. Si on s'élève au-dessus de la région m o y e n n e q u e je viens d'indiquer pour le g n e i s s , c'est-à-dire au-delà de 800 m è t r e s , on voit bientôt cette
roche abandonner le mica q u i en fait partie ; celui-ci est alors remplacé par du
t a l c , et il en résulte u n véritable stéaschiste. E n général cette formation est bien
loin d'offrir les caractères constants q u e l'on remarque dans le gneiss; on la voit
o c c u p e r un espace assez considérable au pied de la M a r g e r i d e , tandis qu'on en
rencontre à peine des traces dans la chaîne des Bitous. L e quarz et le talc s'y
trouvent disséminés irrégulièrement, et déterminent u n e structure grossièrement schistoïde. Les pegmatites et les diorites semblent avoir disparu tout-àfait et se trouvent remplacés par des amas de fer sulfuré, ou par des cristaux d e
la même substance disséminés dans le stéaschiste lui-même. Enfin, de n o m b r e u x
filons d'antimoine sulfuré, o u de galène a r g e n t i f è r e , traversent cette roche en
différents endroits. A l'aide de ces caractères, il devient facile de reconnaître les
différents points de cette formation ; c'est ainsi q u ' o n la v o i t o c c u p e r les deux
versants de la Margeride à peu près à la m ê m e hauteur ; elle se montre encore
au-dessus de V e z e z o u x , et sur quelques autres parties de la même chaîne. On
peut dire généralement que le stéaschiste forme au-dessus du gneiss une zone
dont la hauteur est à peu près constante, et q u i forme la ligne de séparation
entre cette dernière roche et le micaschiste.
Micaschiste.

N o u s avons vu le gneiss perdre peu à peu le feldspath et le mica


q u i le constituent, et passer insensiblement au stéaschiste. Celui-ci va être à son
tour remplacé par une n o u v e l l e roche. L e mica reprend bientôt la place du

t a l c ; il f o r m e , dans ce cas, de minces couches qui alternent avec des feuillets de
quarz et de feldspath. L a r o c h e qui en résulte offre alors une structure schistoïde, et bien qu'elle renferme du feldspath, c o m m e cette substance s'y t r o u v e
en quantité bien plus petite q u e dans le g n e i s s , j'ai cru devoir la considérer
c o m m e accidentelle, et donner à cette roche le nom de micaschiste. Les minéraux
y sont au moins aussi rares que dans le gneiss ; e t , si l'on en excepte q u e l q u e s
amas de q u a r z , on peut parcourir cette formation sur une grande étendue sans
rencontrer le moindre filon, ou le plus petit amas métallifère. L a présence des
filons q u e j'ai indiquée c o m m e caractère des stéaschistes, est donc un indice
à peu près cerlain, puisque ces filons sont très rares dans le gneiss et tout-à-fait
nuls dans le micaschiste. Les montagnes les plus élevées du terrain gneissique
appartiennent toutes à la r o c h e qui nous o c c u p e . On la voit rarement descendre
au-dessous de 800 mètres ( h a u t e u r a b s o l u e ) , et quelquefois elle s'élève jus-

q u ' à 1,4oo.
Granite. Il me reste enfin à examiner s'il existe en A u v e r g n e des granites prim i t i f s , c'est-à-dire contemporains d u gneiss. Toutes les variétés de cette roche
peuvent se rapporter à deux groupes bien distincts. L e s granites à grains fins,
et les granites porphyroïdes ou à gros cristaux de feldspath : p o u r les premiers,
la question devient facile à résoudre ; il est i m p o s s i b l e , en effet, de douter
qu'ils ne soient sortis à la manière des trachytes et autres roches d'éruption,
lorsqu'on examine leur relation avec le gneiss. L a description de quelques localités rendra ce fait de la dernière évidence.
S u r les bords de l'Allier, en face de la Bajasse, la route a coupé un filon de ce
granite. L e gneiss qui l'enveloppe se présente en couches presque verticales
dont la direction est celle d u filon lui-même. On aperçoit en o u t r e , à la partie
supérieure , un b l o c énorme de cette roche enveloppé de toute part par le
g r a n i t e , et dont les c o u c h e s présentent une disposition différente de celle de
la masse ; absolument c o m m e si ce b l o c en avait été détaché et plongé au milieu
d'une matière liquide ( V o y . pl. 7, fig. 2 . ) . L'état du fer semble enfin indiquer
l'action d'une haute température au voisinage des granites. D'abord oxide b y draté, on le voit perdre peu à peu son eau de combinaison et devenir oxide rouge,
c o m m e cela s'observe au-dessous des laves qui ont coulé sur le gneiss. C e fait
est d'autant plus remarquable q u e souvent le granite se trouve séparé des

roches environnantes par une c o u c h e d'hydrate de fer.
L a carrière placée près du pont de Vieille-Brioude présente absolument le
m ê m e fait. O n y remarque un filon principal d'où partent une foule de ramifications qui traversent le gneiss dans tous les sens, et forment par leur rencontre
u n e espèce de réseau q u i enveloppe des masses plus ou moins considérables de
cette dernière roche.
Soc. C É O L . — T O M . 3 . — Mém.

n° 3 .

10


Jusqu'à présent, il m'a été impossible d'étudier le contact du gneiss et d u
granite porphyroïde.' Cette r o c h s se montre b i e n , il est v r a i , aux environs de
C l e r m o n t ; mais elle disparaît bientôt sous les produits v o l c a n i q u e s ; e t , si l'on
se transporte a u - d e l à , on ne rencontre plus que du gneiss. D a n s les montagnes
de la Margeride, les b r u y è r e s qui les recouvrent empêchent également d ' o b server ce contact ; et, des deux ruisseaux entre h s q u e l s il se t r o u v e , l'un a son
lit totalement creusé dans le g n e i s s , et l'autre dans le granite. C e p e n d a n t ,
d'après quelques considérations que j'exposerai dans la seconde partie de ce
m é m o i r e , je ne puis voir dans ces roches autre chose que des matières épanchées à la manière des t r a c h y t e s , dont elles se r a p p r o c h e n t par une foule de
caractères.
Persuadé que dans la disposition de ses couches le gneiss pourrait présenter
quelques faits susceptibles d'éclairer l'histoire encore si o b s c u r e de cette r o c h e ,
j ' a i examiné avec tout le soin possible ses diverses inclinaisons, dans la plaine
et sur les m o n t a g n e s ; m a i s , jusqu'à p r é s e n t , je n'ai pu r e m a r q u e r qu'un seul
fait général ; c'est q u e cette inclinaison est toujours fort g r a n d e , m ê m e clans la
plaine, et l'on rencontre souvent sur les bords de l'Allier cette r o c h e en c o u c h e s
presque verticales. Il ne faudrait pourtant pas en c o n c l u r e qu'elles n'ont jamais
été horizontales. L e s n o m b r e u x filons de granite qui les traversent ont d û n é c e s sairement en altérer la position.
L ' e n s e m b l e des faits q u e je viens d'exposer me paraît conduire aux c o n c l u sions suivantes : le gneiss, le micaschiste et le stéaschiste ne constituent q u ' u n e

m ê m e formation, dont la dernière de ces roches o c c u p e la partie m o y e n n e .
Q u a n t à la position des d e u x autres, il reste à faire d e u x hypothèses. L e micaschiste est supérieur; et dans ce c a s , il faut admettre qu'il a été détruit sur une
étendue considérable; o u b i e n il est inférieur, et sa position élevée est due à un
redressement de c o u c h e s . O n p e u t démontrer la vérité de la dernière h y p o t h è s e
en faisant, voir q u e le gneiss est supérieur au stéaschiste, o u bien que celui-ci
repose sur le micaschiste. O r , c'est précisément ce q u i a lieu ; la m i n e de la
Chassaigne est creusée dans le gneiss; et le filon d'antimoine, exploité à la partie
inférieure, se trouve dans le stéaschiste. D ' u n e autre p a r t , on r e n c o n t r e sur
les montagnes des environs d'Agnat plusieurs c o u c h e s de cette dernière r o c h e ,
tandis que le ruisseau qui c o u l e au pied a son lit creusé dans le micaschiste.
L e s pegmatites se sont formées en m ê m e temps q u e le g n e i s s , d o n t elles
i n d i q u e n t la fluidité, et l'on doit les considérer c o m m e les premières r o c h e s
d'épanchement. L a plupart des d i o r i t e s , c e u x qui appartiennent à la variété
schistoïde, sont contemporains du gneiss.
Enfin, s i , c o m m e tout porte à le c r o i r e , ces roches se sont formées par refroidissement, le gneiss constitue la partie la plus ancienne et le micaschiste la
p l u s moderne.


Les granites à grains fins sont postérieurs à cette formation. Les variétés porphyroïdes appartiennent probablement à u n e é p o q u e différente.
Groupe carbonifère.

L e s formations stratifiées, supérieures au gneiss, n'ont en A u v e r g n e que fort
peu de d é v e l o p p e m e n t , et ne présentent q u e deux groupes bien distincts : le
terrain h o u i l l e r , et le terrain tertiaire lacustre.
Les roches qui les composent se présentent sur quelques points en stratification discordante ; mais, en général, elles passent de l'une à l'autre par des
nuances insensibles, de telle sorte q u e leur formation semble n'avoir jamais été
interrompue, et dès lors, elles doivent représenter, dans leur faible étendue, toute
la série des terrains qui se sont déposés depuis la g r a u w a c k e j u s q u ' a u x dernières couches du calcaire lacustre. C'est en vain que l'on chercherait, au contact
d u gneiss et des couches carbonifères, q u e l q u e chose qui pût indiquer une séparation entre la partie inférieure et les c o u c h e s supérieures de ce terrain; les
roches qui le composent se lient toutes les unes aux autres, et doivent leur

origine aux mêmes c a u s e s , répétées pendant une période probablement fort
l o n g u e . On y r e m a r q u e des psammites, le schiste à f o u g è r e s , quelques p o u dingues psammitiques et des arkoses; la houille se montre aussi en couches assez
puissantes. L a position relative de ces diverses roches m'a paru conduire à des
conséquences assez r e m a r q u a b l e s , p o u r que je croie utile de les faire connaître
avec détail.
Poudingue psammitique.
Les poudingues psammitiques se composent de d i vers débris des r o c h e s primordiales. Ces fragments présentent quelquefois une
adhérence si faible, qu'on serait tenté de les regarder c o m m e appartenant à un
attérissement très m o d e r n e ; et j e m'y serais s o u v e n t t r o m p é , si des empreintes
de fougères et quelques couches de houille q u i les traversent, n'étaient venues me
tirer de m o n erreur. On y r e m a r q u e principalement des galets de gneiss et de
pegmatite plus o u moins altérés ; quelquefois le feldspath qui en fait partie s'est
totalement changé en kaolin. L a pâte qui lie ces divers fragments renferme de
nombreuses paillettes de talc provenant sans doute des stéaschistes, dont la
faible dureté n'aura p u résister aux actions q u i les ont transportés. Q u a n t à sa
position, cette roche se rencontre partout ; m a i s , tandis qu'elle forme de minces
c o u c h e s dans les portions les plus basses du terrain houiller, on la voit prendre
u n e grande puissance dans les parties les plus é l e v é e s , et dans le voisinage des
montagnes de gneiss. C'est ainsi qu'auprès de Langeac on la rencontre b i e n
plus souvent dans les parties q u i avoisinent les montagnes, qu'au centre du
bassin. Elle constitue de m ê m e la montagne de L u g e a c , près J a v a u g u e s , et se
montre encore sur les bords de l'Allier, au pied de la chaîne des Bitous.
L e s fragments très v o l u m i n e u x qui composent souvent ces poudingues per-


m e t t e n t , en q u e l q u e s o r t e , de remonter à leur origine. Si on les compare aux
roches sur lesquelles ils r e p o s e n t , on est étonné de la ressemblance qu'ils présentent avec elles; et l'on peut m ê m e , à l'aide de certains c a r a c t è r e s , déterminer
la distance à laquelle ils ont été portés. C'est ainsi que les galets qui constituent
cette r o c h e , dans les environs de L a n g e a c , appartiennent tous à un gneiss dont
le mica est blanc. L e même caractère se présente dans le gneiss des montagnes

environnantes; m a i s , à une distance de quatre lieues au p l u s , le mica change
de couleur, et continue à se montrer ainsi sur une étendue fort considérable. A
cet exemple j ' e n ajouterai un autre qui m e paraît encore plus décisif. L e s poudingues qui se montrent sur le b o r d de l'Allier, près du village de L e n d e , renferment des portions de s t é a s c h i s t e , au milieu duquel se trouvent disséminées
quelques parcelles de carbonate de c u i v r e . L e même stéaschiste se présente dans
le terrain primitif, et la distance qui le sépare du terrain houiller est de moins
d'une demi-lieue. Cette localité est d'ailleurs la seule de toute l'Auvergne où
l'on ait trouvé le c u i v r e carbonate dans les mêmes circonstances de gisement.
Ces faits m e semblent établir d'une manière positive que les fragments qui c o m posent le p o u d i n g u e p s a m m i t i q u e , sont les débris des roches e n v i r o n n a n t e s ,
et qu'ils ont é t é , pour la plupart, entraînés à une distance fort peu c o n s i dérable.
Celte roche renferme, d'ailleurs ; peu de fossiles; j e n'ai rencontré que q u e l q u e s
stipes totalement silicifiés, et l'état cristallin de la substance qui les c o m p o s e
semble indiquer qu'elle se trouvait en dissolution.
Arkoses. L e s arkoses se montrent sur là rive occidentale de l'Allier, en face
de Jumeaux. L e u r passage insensible au psammite, et les couches de schiste q u i
alternent avec e l l e s , indiquent assez qu'elles appartiennent a u terrain houiller.
L e feldspath, q u i en forme la majeure p a r t i e , est ordinairement dans un état
très avancé de d é c o m p o s i t i o n , et se t r o u v e quelquefois changé en kaolin. C e
fait, réuni à la présence de la silice dont les cristaux tapissent assez s o u v e n t les
fissures de cette r o c h e , semble indiquer une altération considérable dans les
éléments qui l'ont formée. Sa position est d'ailleurs la m ê m e q u e celle des p o u dingues psammitiques ; c o m m e e u x , elle forme la ligne de séparation du gneiss
et du terrain houiller.
Psammites. L e s deux roches q u e je viens de décrire, passent insensiblement a u
psammite ; et celui ci se transforme à son t o u r en schiste à grains plus o u moins
f i n s , c o m m e on peut l'observer aux environs de L a n g e a c . Si l'on part, en effet,
du point o ù se trouvent les carrières, et qu'on se dirige vers les montagnes v o i sines, on voit le psammite schistoïderemplacé par une variété à grains plus g r o s ,
et le schiste se c h a n g e r en psammite. En se rapprochant encore des m o n t a g n e s ,
les couches de psammite d i m i n u e n t , celles de poudingue augmentent c o n s i d é rablement, et bientôt à elles seules remplacent ces diverses roches ; de telle sorte
q u e , considéré dans son ensemble, le terrain houiller, à l'exception des c o u c h e s

de c o m b u s t i b l e , se compose de fragments des mêmes r o c h e s , qui augmentent
de volume en se rapprochant d'un point déterminé.
L e s fossiles, d'abord très rares dans les couches inférieures, augmentent
b i e n t ô t , et la plupart des schistes qui accompagnent la houille présentent une
grande quantité d'empreintes végétales. L e s carrières de L a n g e a c , creusées dans
le psammite schistoïde, offrent non seulement des impressions de feuilles et de
tiges, mais encore un grand nombre de graines. Ces graines et la plupart des
tiges présentent toujours les caractères suivants : toute trace d'organisation a
disparu, si ce n'est la forme extérieure ; l'intérieur se trouve occupé par un
psammite tout-à-fait semblable à celui qui les renferme ; une m i n c e couche de
houille a remplacé le péricarpe dans les g r a i n e s , et l'écorce dans les tiges. Ce
dernier fait me paraît démontrer que si toute la houille n'est point le produit
d'êtres organisés, c e u x - c i peuvent au moins en former par leur d é c o m p o s i t i o n ,
et q u e les parties compactes seraient les plus propres à éprouver cette transformation. Quant à la présence du psammite dans l'intérieur, on ne peut guère
l'expliquer qu'en supposant que la pression des couches supérieures l'a forcé
à s'introduire dans les parties v i d e s , pendant qu'il n'était pas encore solidifié.
argiles. E n f i n , p o u r terminer ce que j ' a i à dire du terrain h o u i l l e r , il m e
reste à faire connaître une roche que plusieurs géologues ont rapportée, les uns
au terrain lacustre, d'autres à des formations plus anciennes. Je v e u x parler de
ces argiles rouges et vertes que l'on rencontre sur plusieurs points de l'Auvergne,
et principalement dans la partie méridionale. Cette r o c h e présente, dans son
contact avec le gneiss, plusieurs faits très r e m a r q u a b l e s , q u e M . Deribier de
Cheissac avait déjà signalés. Ils s'observent surtout dans quelques ravins qui
se m o n t r e n t à la limite du bassin de la L i m a g n e . L'on v o i t , à mesure qu'on
s ' é l è v e , le mica du gneiss perdre en grande partie son éclat et se transformer
en une matière pulvérulente. Des changements analogues s'observent dans le
feldspath ; d'abord très compacte à la partie i n f é r i e u r e , il devient plus friable
dans la partie m o y e n n e , et à plusieurs pieds au-dessous de l ' a r g i l e , se t r o u v e
totalement converti en kaolin. L ' o n chercherait inutilement un p o i n t de séparation entre le gneiss et l'argile ; ces deux roches passent de l'une à l'autre, et
j e possède des échantillons de moins de trois p o u c e s , dont la partie inférieure

est du g n e i s s , et la partie supérieure de l'argile. C e fait n'est pas le seul q u i
p r o u v e une telle décomposition ; de n o m b r e u x filons de pegmatite traversent le
gneiss dans tous les sens, et se prolongent j u s q u e dans la masse argileuse; mais
alors ce n'est plus de la pegmatite, c'est une argile dont la couleur blanche, ou d'un
blanc v e r d â t r e , tranche fortement sur les parties rouges qui l'environnent. Dans
son trajet, ce filon a é p r o u v é les m ê m e s modifications q u e le gneiss, pegmatite
dans la partie i n f é r i e u r e , il est en kaolin à la surface du sol. L e s granites euxmêmes présentent e n c o r e ce caractère lorsqu'ils forment des filons dans les
roches primitives; leur prolongement dans la portion argileuse a é p r o u v é les


mêmes altérations que la pegmatite ; il existe donc en A u v e r g n e des argiles produites par la décomposition du g n e i s s , et qui occupent encore la m ê m e place
q u e cette roche.
Examinons maintenant à quelle é p o q u e cette décomposition a c o m m e n c é ;
je démontrerai plus tard qu'elle se continue encore de nos jours. Si l'on parcourt
le terrain houiller de Javaugues en se dirigeant de la m o n t a g n e de L u g e a c vers
le ruisseau du C h a m b o n , on voit un psammite rougeâtre succéd3r aux p o u dingues ; la stratification en devient de plus en plus o b s c u r e , et il se trouve
bientôt remplacé par une masse argileuse qui repose sur le gneiss. Cette m ê m e
argile forme encore q u e l q u e s couches qui alternent avec le psammite au pied de
la montagne que j e viens de citer. L e terrain houiller de L e n d e présente le
même caractère, et l'on peut observer son passage à Pargile au-delà de l'Allier,
dans la plaine située au-dessous de Rilhac. L'altération du gneiss q u i constitue
les poudingues p s a m m i t i q u e s , e t , c o m m e je l'ai déjà i n d i q u é , le passage du
feldspath à l'état de k a o l i n , quelle que s o i t , d ' a i l l e u r s , la profondeur à laquelle
on les e x a m i n e , m o n t r e n t , en o u t r e , q u ' u n e partie de cette roche avait été décomposée lorsque se déposaient les couches carbonifères; et c'est p r o b a b l e m e n t
à cette altération qu'est due la silice gélatineuse qui a remplacé la matière o r g a nique de quelques v é g é t a u x .
La comparaison des faits q u i précèdent m'a conduit aux résultats suivants sur
la formation du g r o u p e carbonifère.
Les diverses portions du terrain houiller qui se montrent dans le sud de l'Auv e r g n e se composent de débris des roches environnantes. Elles ont été formées
à l ' e m b o u c h u r e de certains cours d ' e a u , à la manière des alluvions m o d e r n e s ,
les fragments les plus v o l u m i n e u x s'étant déposés les p r e m i e r s , puis ceux q u i

forment les psammites, enfin les matières organiques dont la décomposition a
produit une p a r t i e , o u peut-être même la totalité de la houille.
L e s nombreuses empreintes de végétaux q u e renferme ce terrain p r o u v e n t
qu'à cette é p o q u e ils croissaient déjà sur le sol de l'Auvergne ; et leur rareté dans
les couches inférieures montre que c'est à peu près en m ê m e temps qu'ils ont
dû prendre naissance.
L e s argiles les plus anciennes o n t succédé immédiatement au g n e i s s , et rep r é s e n t e n t , pour l ' A u v e r g n e , les schistes argileux et autres roches de la même
époque.
Enfin s i , c o m m e tout semble l ' i n d i q u e r , ces argiles n'ont p u se former q u e
dans les parties recouvertes d ' e a u , il en résulte qu'à cette époque l'Auvergne
offrait un grand lac dirigé à peu près du S. au N . , sur les bords d u q u e l quelques rivières déposaient le terrain h o u i l l e r , tandis qu'au centre et dans les
parties en r e p o s , le gneiss se transformait en argile.
C'est à l'aide de ces dernières considérations q u e j'ai tracé la carte de l ' A u vergne à l'époque des formations carbonifères. Je me suis s e r v i , p o u r la déter-


mination des cours d'eau, du v o l u m e des galets qui composent le poudingue ;
supposant que les plus gros se trouvaient les plus éloignés de l ' e m b o u c h u r e .
Argiles et inacigno.

L'argile r o u g e , produit de la décomposition des roches p r i m i t i v e s , se r e n contre dans toutes les formations stratifiées de l ' A u v e r g n e , et se présente dans
chacune d'elles avec des caractères particuliers. Elle semble s'éloigner d'autant
plus de son état originaire, q u e les formations dans lesquelles o n l'observe
appartiennent à une é p o q u e plus récente. N o u s venons de la voir au-dessous
du terrain houiller, à la place du gneiss qui lui a donné naissance, et conservant
encore les traces des filons qui traversaient cette r o c h e : Plus tard elle forme
des couches au milieu des psammites, et nous la rencontrons encore à la base
du terrain lacustre ; mais elle se présente ici sous un nouvel aspect.
Calcaire. L e c a l c a i r e , extrêmement rare dans les formations précédentes,
apparaît p o u r la première fois en quantité assez c o n s i d é r a b l e , et f o r m e , avec
des grains q u a r z e u x , quelques couches de macigno q u i , par leur h o r i z o n t a l i t é ,

se distinguent immédiatement des assises fort inclinées du psammite. Cette apparition subite du calcaire acquiert une nouvelle importance lorsqu'on observe
q u e les roches du terrain primitif en renferment à peine des traces; elle semble
indiquer la succession d'un nouvel o r d r e de p h é n o m è n e s , et j ' e s p è r e démontrer plus tard qu'elle c o ï n c i d e , à très peu p r è s , avec l'éruption de certaines
r o c h e s . L'argile en couches souvent très considérables, alterne avec le macigno,
et ces deux roches forment à elles s e u l e s , des collines assez élevées.
L o r s q u ' o n essaie de rapporter ce système à quelque formation c o n n u e , de
grandes difficultés se présentent ; car les m o y e n s les plus généralement e m p l o y é s
deviennent insuffisants, o u , p o u r mieux dire, tout-à-fait inutiles. Les caractères
minéralogiques ne peuvent être employés ; en effet, le macigno se m o n t r e dans
toutes les f o r m a t i o n s , et l'argile q u e nous avons v u e au-dessus du terrain
h o u i l l e r , se m o n t r e aussi au milieu des galets basaltiques. L e s caractères g é o logiques ne présentent pas plus d'avantage ; car, malgré de nombreuses recherc h e s , il ne s'y est rencontré aucun fossile. Il ne reste donc q u ' u n seul m o y e n ,
c'est de déterminer sa limite inférieure et sa limite supérieure; mais il importe
p o u r cela de l'étudier sur une grande étendue, afin de ne point confondre la
disposition générale, avec des faits q u i pourraient tenir à q u e l q u e circonstance
particulière. J'ai tracé une c o u p e q u i embrasse toute la largeur du bassin de
l'Allier, depuis les montagnes de Sorlange jusqu'à la chaîne des Bitous. L e terrain
houiller se m o n t r e , dans la partie o r i e n t a l e , en couches fort inclinées. Au-delà
de cette rivière, l'inclinaison est un peu moindre, et le psammite, de plus en plus
friable, passe insensiblement à l'argile rouge. Au-dessus de cette niasse sans


a u c u n e stratification distincte, se montrent q u e l q u e s couches de macigno p a r faitement horizontales, et dont la puissance a u g m e n t e à mesure q u ' o n s'élève.
Cette roche est donc postérieure au terrain h o u i l l e r , puisqu'elle repose sur lui
en stratification discordante ; mais à quelle formation la rapporter ? Est-elle
antérieure à la c r a i e , ou fait-elle partie du terrain tertiaire? Ces questions me
paraissent jusqu'à présent impossibles à résoudre ; cependant je serais porté à
considérer ce système c o m m e représentant, dans sa faible é t e n d u e , toutes les
formations qui se sont déposées a i l l e u r s , entre les couches carbonifères et le
calcaire à L i m n é e s ; c'est du moins ce que semble indiquer la liaison intime qui
existe entre cette f o r m a t i o n , le terrain houiller et le calcaire lacustre.

Formation lacustre.

Dans quelques localités, l'argile que je viens de décrire admet à sa partie
supérieure de minces couches calcaires; celles-ci augmentent bientôt en épaisseur et font place à une puissante assise de m a r n e v e r t e , traversée par q u e l ques couches de calcaire à Limnées. Sur d'autres points, [c'est une marne sableuse
q u i succède à l'argile; enfin le calcaire lacustre se m o n t r e à la m ê m e place dans
le nord de l ' A u v e r g n e . L ' o n est p o r t é , d'après ces considérations , à regarder ces
différentes roches c o m m e u n e m ê m e c o u c h e q u i aura été modifiée suivant les
divers points o ù elle se déposait ; et c'est aussi ce dont on peut s'assurer en parcourant le bassin de l'Allier, d'abord de l'Ouest à l ' E s t , puis du Sud au N o r d .
Cette formation se trouve r é d u i t e , sur b e a u c o u p de p o i n t s , à une très petite
épaisseur ; il devient quelquefois difficile de la reconnaître : mais à l'aide d'une
couche qu'elle s u p p o r t e , et q u i se distingue plus facilement, on peut la suivre
presque sur toute la L i m a g n e . L'argile rouge calcarifère q u i , dans q u e l q u e s
localités, forme cette c o u c h e , se trouve remplacée dans d'autres, par un sable
qui présente la même c o u l e u r , et c ' e s t , d'ailleurs, la seule modification q u e
l'on y observe.
Ce passage se r e m a r q u e parfaitement en p a r c o u r a n t le bassin dans la direction
que j'ai déjà indiquée. A l'Ouest de B r i o u d e , la montagne de Molzon présente à
sa base la marne verte, et immédiatement au-dessus, la c o u c h e qui nous o c c u p e ,
c'est ici de l'argile r o u g e contenant une certaine quantité de carbonate de chaux;
un peu à l'est, près de Lauriat, elle renferme déjà une assez grande quantité de
s a b l e ; enfin, sur le plateau d e R i l h a c , o n ne trouve plus à la m ê m e place qu'un sable
rougeâtre. Nous p o u v o n s suivre maintenant cette c o u c h e jusqu'à C l e r m o n t ;
nous la rencontrons d'abord au-dessous des basaltes du Mont-Eclet, aux e n v i r o n s
d'Issoire ; les p u y s de Corent et de G e r g o v i a n'en présentent point ; nous la
retrouvons au s o m m e t de Chanturgues, immédiatement au-dessus du calcaire.
Or, ici ce calcaire repose sur les argiles moyennes. Il o c c u p e donc absolument
la même place que la marne verte du plateau de M o l z o n . Q u e l'on examine main-


t e n a n t c e calcaire en se r a p p r o c h a n t d e B r i o u d e ,

d i m i n u e r d'épaisseur,

o n verra ses diverses

assises

et l'intervalle o c c u p é p a r d e la m a r n e o u p a r d u s a b l e ,

s u i v a n t q u ' o ù s'éloignera d e l'Allier, o u q u ' o n s'en r a p p r o c h e r a .
Les

c o u c h e s supérieures à celles q u e j e viens d e faire c o n n a î t r e ,

a b s o l u m e n t la m ê m e d i s p o s i t i o n ,

présentent

le m ê m e p a s s a g e à l'état s a b l e u x ; m a i s il e n

est u n e s u r l a q u e l l e j è dois p a r t i c u l i è r e m e n t attirer l ' a t t e n t i o n , p a r c e qu'elle est
la d e r n i è r e d e la f o r m a t i o n l a c u s t r e , et q u ' e l l e p r é s e n t e d e s m o d i f i c a t i o n s

très

r e m a r q u a b l e s . E l l e est f o r m é e à l'ouest p a r u n calcaire q u i présente u n e telle ress e m b l a n c e a v e c le calcaire c o m p a c t e j u r a s s i q u e , qu'il d e v i e n t i m p o s s i b l e d e l'en
d i s t i n g u e r p a r les c a r a c t è r e s m i n é r a l o g i q u e s ; il se m o n t r e m ê m e s u r q u e l q u e s
points avec u n e structure lamellaire et saccharoïde. C e p e n d a n t les L i m n é e s , q u e
l'on r e n c o n t r e d a n s u n e c o u c h e p l a c é e a u - d e s s o u s , n e p e r m e t t e n t p a s d e d o u t e r
de sa position. C e calcaire en blocs, divisé p a r de n o m b r e u s e s
les m e u l i è r e s u n e certaine a n a l o g i e q u i d e v i e n t

qu'on

observe

q u e la silice,

sableux, se m o n t r e

qui jusqu'alors

ne

encore
s'était

fissures,

plus

offre avec

frappante

lors-

p r é s e n t é e q u ' à l'état

ici i n t i m e m e n t m é l a n g é e a u c a r b o n a t e d e c h a u x , et

quel-

q u e f o i s le r e m p l a c e t o t a l e m e n t ; il se p r é s e n t e s o u v e n t e n b l o c s c a r i é s tout-à-fait
s e m b l a b l e s à cette r o c h e , et q u e l q u e f o i s
est

occupé

le c o n s i d é r e r

il f o r m e d e s t u b e r c u l e s

dont le centre

p a r d e s silex. C e s analogies m e paraissent suffisantes p o u r p o u v o i r
comme

u n e formation

parallèle a u x meulières

q u i se m o n t r e n t

sur q u e l q u e s points d e l ' A u v e r g n e , et l'on aurait v u cette r o c h e s u r le plateau d e
M o l z o n , si l a s i l i c e , a u l i e u d e s e p o r t e r s u r l e s p a r t i e s c o m p a c t e s o u

concrétion-

nées, e û t pris la p l a c e d e s p o r t i o n s cariées q u i les a c c o m p a g n e n t .

Alluvions anciennes.

D e nouvelles c o u c h e s , semblables à celles q u i se d é p o s e n t
bord de nos rivières, succédèrent

au calcaire concrétionné

m a i n t e n a n t s u r le
dont la formation

avait été interrompue à l'époque des éruptions volcaniques. L'ensemble de ces
c o u c h e s r e c o u v r e u n espace fort p e u considérable; je dois n é a n m o i n s les

faire

c o n n a î t r e , c a r elles c o n s t i t u e n t le dernier c h a î n o n q u i lie l ' é p o q u e actuelle a u x
temps géologiques.
L a partie inférieure

de ce système

est formée par d e s galets q u a r z e u x s u r

quelques points, mais plus ordinairement basaltiques. L e u r étude c o n d u i t e u n e
conséquence

a s s e z r e m a r q u a b l e p o u r q u e j e c r o i e d e v o i r la s i g n a l e r d è s à p r é -

s e n t ; c'est q u e les rivières q u i t r a v e r s a i e n t l ' A u v e r g n e à c e t t e é p o q u e

différaient

fort p e u d a n s l e u r d i r e c t i o n d e celles q u i s'y t r o u v e n t . S i l'on r é u n i t les d i v e r s e s
portions d e ces c o u c h e s q u i se m o n t r e n t au s o m m e t des plateaux q u i avoisinent
B r i o u d e , o n obtient u n e n a p p e d'abord fort large q u i se b i f u r q u e u n p e u a u s u d
de cette ville; l'une des b r a n c h e s , dirigée à l'E., se termine à J a v a u g u e s ,

l'autre

s'étend au s u d jusqu'à Vieille-Brioude. A partir de ce p o i n t , l'Allier c o m m e n c e
Soc. GÉOL. — T o M. 3. — M é m .

n° 3 .

11


à couler dans une gorge é t r o i t e , et l'on peut observer clans tous les endroits où
la vallée éprouve un léger renflement, la même c o u c h e de galets ; elle se montre
enfin à L a n g e a c sur une étendue presque aussi considérable qu'aux environs
de Brioude. La branche orientale ne suit pas aussi exactement le cours de la
S é n o u i r e , et s'en trouve séparée par un groupe de collines gneissiques; c'est
d'ailleurs la seule exception qui se présente, car les vallées de l'Allagnon et de la
D è g e ont aussi une c o u c h e de galets qui suit à très peu près la direction de ces
rivières. Q u e l'on réunisse de la même manière les alluvions qui se produisent
de nos j o u r s , et l'on obtiendra une disposition tout-à-fait semblable. Ainsi
l'Allier et ses principaux affluents existaient après le dépôt des dernières c o u c h e s
tertiaires, antérieurement à l'éruption d'un grand n o m b r e de basaltes q u i recouvrent les galets q u e je viens de décrire.
Je ne crois pas qu'il soit nécessaire d'admettre un v o l u m e d'eau b e a u c o u p
plus considérable que celui de l'Allier, p o u r e x p l i q u e r la grande largeur de ces
alluvions. D e nos jours cette rivière parcourt la plaine o ù elle coule en s'approchant insensiblement de Brioude, et depuis moins de dix ans elle s'est avancée
dans cette direction de plus de 400 m è t r e s , laissant à l'E. u n terrain c o u v e r t de

galets et de sable.
U n e seconde c o u c h e , tout-à-fait semblable à la p r é c é d e n t e , se montre au
pied des plateaux lacustres, où elle s'est déposée, sur une largeur b e a u c o u p
moins g r a n d e , et nous rappelle une seconde plaine sur laquelle l'Allier est e n c o r e
venu osciller de l'E. à l'O., mais entre des limites plus resserrées. Dans q u e l q u e s
localités les deux couches de galets se trouvent superposées l'une à l'autre ; elles
sont alors séparées par des sables et une argile schisteuse.
Je touche maintenant à la période actuelle, et q u o i q u e je me sois l o n g u e m e n t
étendu sur des formations auxquelles on attache ordinairement peu d'importance, je demande encore la permission de faire connaître q u e l q u e s couches qui
ont cessé de se former depuis les temps historiques ; leur étude est le c o m p l é m e n t
nécessaire des faits que je viens d'exposer. A la dernière c o u c h e de galets s u c céda une plaine encore plus profonde que celle sur laquelle ils r e p o s e n t , et qui
forme maintenant le bassin où coule l'Allier. Au-dessous des sables dont elle est
recouverte, on trouve généralement une couche d'argile n o i r e , renfermant une
assez grande quantité de matière bitumineuse. D a n s q u e l q u e s localités, ces s u b stances deviennent plus a b o n d a n t e s , et constituent alors un véritable l i g n i t e ,
c o m m e on peut l'observer auprès de B r i o u d e , sur les bords de l'Allier. U n e c o u che de sable tout-à-fait semblable à c e l l e - c i , r e c o u v r e les galets de la plaine de
l'Etang, q u i , c o m m e son nom l'indique, était couverte d'eau; et il n'y a pas e n c o r e
quarante ans que la majeure partie de cette plaine était o c c u p é e par un lac. L a
ressemblance parfaite de ces deux argiles indique un mode de formation i d e n t i q u e , et l'on doit c o n s é q u e m m e n t admettre qu'un lac semblable se trouvait
dans la plaine où coule aujourd'hui l'Allier. Enfin le plateau de C h o m a -


get présentait aussi un lac dont le dessèchement r e m o n t e à un temps peu
reculé.
Il résulte donc de l'examen de ces diverses formations que, depuis le dépôt
d u calcaire concrétionné, l'Allier a coulé successivement dans des plaines de plus
en plus basses, et qui allaient en se rétrécissant. L e sommet du plateau de C h o maget, des escarpements de R i l h a c , de Lamotte et de Fontanes, nous représentent la plus ancienne de ces plaines, et la portion élevée de Flageat et de B r i o u d e ,
celle qui lui succéda. Il est probable q u e les lacs de C h o m a g e t et de l'Etang se
formèrent lors de l'abaissement du lit de l'Allier. Celui de C h o m a g e t serait le
plus a n c i e n ; viendraient ensuite ceux de l'Etang et de la plaine de B r i o u d e .
Q u a n t à leur durée, elle serait dans le m ê m e rapport que leur ancienneté, celui

de C h o m a g e t s'étant desséché le dernier.
CONCLUSIONS GÉNÉRALES.
O n voit d'après les faits que je viens de décrire q u e toutes les formations
stratifiées de l'Auvergne peuvent se rapporter à quatre groupes :
L e s alluvions a n c i e n n e s ,
L e terrain lacustre,
Le groupe carbonifère,
L a formation gneissique.
Cette dernière est la plus ancienne ; elle se c o m p o s e de trois roches qui
passent insensiblement de l'une à l'autre. L e gneiss se trouve à la surface et doit
être la première formée dans l'hypothèse du refroidissement du g l o b e ; viennent
ensuite le stéaschiste et le micaschiste. Les diorites schistoïdes appartiennent à
la m ê m e é p o q u e ; ils sont fort -rares et se présentent toujours en couches alternant avec le gneiss.
L e s pegmatites semblent être des roches d'éruption ; elles ont paru avant que
le gneiss fût complétement solidifié.
L a majeure partie des granites qui se m o n t r e n t vers le sud de l'Auvergne est
postérieure à cette formation.
L o r s q u e se déposèrent les premières couches du terrain houiller, le sol de
cette contrée n'offrait déjà plus une surface p l a n e , et la rareté des végétaux
fossiles dans la partie inférieure semble indiquer qu'ils ont pris naissance à cette
époque.
Les roches qui se formèrent alors sont des poudingues psammitiques, des
a r k o s e s , des psammites et des schistes à fougères. Elles doivent leur origine a u x
débris des terrains antérieurs q u i , p o u r la plupart, n'ont été transportés qu'à
une petite distance. Ces couches se sont formées à l ' e m b o u c h u r e des rivières
qui venaient se jeter dans un lac dont la plus grande dimension était du S. au N . ,


et le volume en général assez petit des galets qui composent le p o u d i n g u e p s a m mitique semble indiquer, que ces rivières n'avaient pas une grande puissance.
La silice gélatineuse et cristallisée q u e l'on rencontre dans les psammites, paraît

s'être f o r m é e , c o m m e de nos j o u r s , par la décomposition des roches primitives.
U n e partie de la h o u i l l e , sinon la t o t a l i t é , n'est q u e le résultat de la d é c o m position de végétaux.
L'argile rouge provient de la décomposition sur place du gneiss et des roches
analogues ; elle s'est formée en m ê m e temps q u e les psammites les plus anciens,
dans les parties du lac qui se trouvaient en r e p o s , et l'on doit dès lors considérer
la portion la plus inférieure c o m m e une formation parallèle au groupe c a r b o nifère.
En g é n é r a l , les causes agissant actuellement suffisent p o u r rendre c o m p t e de
tous les faits que présente le terrain houiller de l ' A u v e r g n e .
II n'existe dans cette contrée ni calcaire jurassique ni craie; mais l'argile du
groupe carbonifère, par son passage insensible aux roches du terrain lacustre,
indique qu'il n'y a eu aucune interruption dans les causes q u i leur donnaient
naissance, et que dès lors une partie des couches q u i forment le passage du
terrain houiller aux marnes limniques doit s'être formée pendant les périodes
comprises depuis le groupe carbonifère jusqu'aux formations lacustres.
La période limnique est caractérisée en A u v e r g n e par le carbonate de chaux
qui jusqu'alors ne s'était montré qu'en très faible quantité.
L e s m a r n e s , le calcaire et le sable qui se sont formés à cette é p o q u e ont été
déposés à peu près sur le m ê m e emplacement que les couches carbonifères, dans
un lac qui allait du S. au N . et dont une partie se prolongeait au S.-O., en suivant
à très peu près le cours actuel de l'Allagnon.
L e s meulières sont représentées par un calcaire c o n c r é t i o n n é , quelquefois
siliceux; cette c o u c h e est d'ailleurs la dernière d u terrain lacustre, et c'est à
cette é p o q u e , qui coïncide avec l'apparition des premiers basaltes, q u e les eaux
o n t abandonné la majeure partie du sol qu'elles avaient si long-temps recouvert.

EXPLICATION DES PLANCHES.

P L A N C H E 7. —

Mém.

n° 3.

Pl.

A.

FIGURE I . Amas de pegmatite a u m i l i e u des couches contournées d u gneiss.
FIG. 2. Granite en filon dans le gneiss. On. observe à la partie supérieure un bloc de
gneiss empâté dans la masse d u filon.


FIG. 3. Coupe prise sur la route de B r i o u d e , près de Champagnac-le-Vieux. La partie ponctuée indique u n e couche de diorite ; elle alterne avec l e gneiss et suit les mêmes
sinuosités.
FIG. 4- Coupe d e la montagne de Molzon. (Voyez la superposition générale, fig. 7.)
FIG.

5. Coupe prise sur les bords d u ruisseau d u Chambon. On y observe les d e u x couches
de galets basaltiques, séparées par u n banc d e sable et reposant sur le terrain l a custre.

FIG. 6. Coupe prise sur la route d e Brioude à S a i n t - F l o u r , près d e la Caassaigne. E l l e présente le passage d u gneiss à l'argile et l a position des filons de pegmatite.
FIG. 7. J'ai réuni sous l e n o m de superposition g é n é r a l e , les principaux faits q u e présentent
les formations stratifiées d u m i d i de l'Auvergne. On y voit l e micaschiste en c o u ches fortement inclinées ; au-dessus l e stéaschiste, et enfin l e gneiss se m o n t r e n t ,
ensuite le psammite et les argiles d u groupe carbonifère ; celles-ci supportent le
terrain lacustre ; enfin les alluvions anciennes recouvrent toutes ces formationsA y a n t adopté partout les m ê m e s signes pour chaque c o u c h e , cette figure indique
aussi les couleurs conventionnelles.
FIG. 8. Coupe d u bassin de l ' A l l i e r , suivant u n e l i g n e dirigée d e l'est à l'ouest. O n remarque à la partie inférieure le passage d u psammite a u x argiles rouges, et la fusion
de celles-ci avec l e terrain lacustre. La substitution des points a u x lignes indique
également le passage des marnes lacustres a u x couches sableuses.
FIG. 9. La m ê m e coupe suivant u n e l i g n e dirigée d u s u d a u nord. O n y observe à p e u près

les m ê m e s faits q u e dans l a précédente.

P L A N C H E 8.

—

Mém.

n° 3. P l .

B.

FIG. 1. J'ai essayé d'y représenter le lac o ù se sont formées les couches carbonifères, et les
rivières q u i existaient à cette époque. Les lignes concentriques indiquent les parties où l'on rencontre l e psammite ; tout le reste est de l'argile.
FIG. 2 . Esquisse d e s diverses plaines o ù se sont déposées les alluvions anciennes.


Mémoires

de

la

Société

Géol.

de

France

Mém. N° 3. Pl. A.

Tome 3. Pl. VII.

Pl.
Gr. p. C Avril

7

Lith Roger


Mémoires de la Société Géol. de France

Mém. N° 3. Pl. B.

Tpme 3. Pl. VIII.

Pl.
8
Gr p. C. Avril Jardiner