Document tiré du Dictionnaire Statistique du Cantal de Déribier-du-Chatelet Edition de MDCCCLII (1852) Volume 1/5.
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GEOLOGIE ET MINERALOGIE.
Pour rédiger cette notice sur la constitution géologique et minéralogique du Cantal, nous avons dû examiner les travaux et les documents publiés par les observateurs qui ont exploré sous le même point de vue le sol si curieux et si intéressant du département.
Nous sommes particulièrement redevable à M. Baudin, ingénieur en chef au corps des mines, qui a été chargé par le Conseil général de dresser la carte géologique du Cantal, et qui a bien voulu mettre entre nos mains les minutes de cette carte, utile et précieux travail, où la nature du sol de chaque localité est indiquée par des teintes diverses. Nous avons profité de la partie du texte publiée par lui, qui embrasse la description du terrain primitif, celle des mines et des carrières ouvertes dans ce terrain. La collection minéralogique rassemblée par M. Baudin, qui se trouve aujourd'hui dans le bâtiment de la bibliothèque de Clermont, nous a été aussi d'une grande utilité.
Parmi les ouvrages que nous avons consultés et auxquels nous avons emprunté des documents, nous citerons: le mémoire de MM. Dufrenoy et Elie de Beaumont, sur les groupes du Cantal et du Mont-Dore ; le bel ouvrage anglais de M. Poulett Scrope, sur la géologie de la France centrale; un mémoire de M. Amédée Bural, sur les terrains volcaniques de la même région.
A ces matériaux nous avons joint les observations que nous ont fournies les tournées faites par nous dans le Cantal pendant trois années, tournées qui ont été prolongées bien au-delà du temps nécessaire à l'inspection du petit nombre de mines exploitées dans le département.
Il nous a été indispensable d'employer certains termes techniques, même de regarder comme admises certaines données fondamentales de la géologie. Nous avons placé quelques notes au bas des pages, afin de rendre le texte intelligible aux personnes peu versées dans cette sorte d'études.
Notre article se divisera en deux parties, l'une relative à la description géologique, l'autre relative à l'exploitation des substances minérales.
DESCRIPTION GÉOLOGIQUE.
La configuration générale du département du Cantal, le relief et la forme de ses montagnes , les directions de ses vallées se dessinent par des caractères très-saillants , et, malgré les sites variés et pittoresques , les accidents en nombre infini du sol , ces caractères impriment à la structure du pays un remarquable degré de simplicité. Les formes diverses correspondent à des terrains de nature, d'origine et presque toujours aussi d'époque géologique diverses.
Au centre du département et groupés dans un espace assez étroit, sont les cimes et pics culminants : le Plomb, les puys Mary et Chavaroche, les sommités du col de Cabre, le puy- Griou. Ils se rattachent à de longues crêtes, qui forment les escarpements supérieurs des belles vallées de la Cère, de la Jordanne, de l'Allagnon , du Mars et de la Rue.
Tout autour est une vaste région de plateaux, qui s'étend circulairement à une distance moyenne du centre d'environ trois myriamètres. Ils se relèvent vers les cimes, avec une inclinaison généralement assez faible. Les crêtes, par lesquelles celles-ci sont reliées, sont les bords de ces nappes inclinées ou en sont des lambeaux détachés. Au Sud, au Nord, au Sud-Ouest, les plateaux s'abaissent graduellement jusqu'aux points où ils viennent expirer; à l'Est et a l'Ouest, après s'être abaisses, ils se prolongent en conservant un niveau presque horizontal, ou même en offrant un très-léger exhaussement du côté de la Planèze, du côté de Pleaux et de Mauriac; au Nord-Est, ils se relient aux plateaux élevés du Cézalier, qui eux-mêmes s'étendent jusqu'au Mont-Dore.
Ils sont coupés par des vallées que bordent des pentes abruptes. Les principales d'entre elles, que nous avons nommées plus haut, sont larges et très-profondes. Elles sont rectilignes, et, dans leur ensemble, offrent une disposition divergente comme les rayons d'un cercle : pourtant, les deux plus grandes vallées, celles de la Cère et de la Jordanne, ont leurs cours parallèles et non divergents.
Au-delà, sont des montagnes a formes arrondies et bosselées, d'abord inférieures aux plateaux qui terminent la région précédente, mais qui, plus loin, s'élèvent généralement au-dessus de leurs niveaux, sans atteindre pourtant les hauteurs des sommités centrales.
Elles sont sillonnées par des ravins tortueux et profonds, dans lesquels les cours d'eau se sont frayés leurs lits. Quelques gorges étroites et plus profondes encore, coupant la ceinture montagneuse, fournissent passage aux eaux : les trois principales issues sont celles de la Dordogne, du Lot et de l'Allagnon. La sinuosité de ces ravins contraste avec la régularité des vallées qui prennent naissance au centre du département.
La culture et la fertilité sont différentes dans ces diverses régions. Les hauts plateaux sont couverts de riches pâturages. Ceux qui sont plus éloignés du centre et moins élevés fournissent, avec quelques vallées, les terres les plus fertiles: telles que la Planèze, les environs de Mauriac, de Pleaux, d'Aurillac. La région montagneuse environnante est, au contraire, pauvre et stérile ; les bruyères et les landes y abondent.
Tels sont, envisagés dans leur ensemble, les principaux traits de la contrée. Nous aurons lieu de revenir plus en détail sur les particularités de cette structure, en décrivant la nature géologique des terrains qui composent les diverses parties du sol.
Nous allons d'abord énumérer ceux-ci, en les classant d'après leurs âges géologiques et commençant par les plus anciens.
Les terrains dits primitifs roches granitiques et roches à structure schisteuse, occupent presque toute la circonférence du département, et constituent ce pays à formes arrondies et à sol stérile , que nous avons dit exister autour de la région des plateaux. Ceux-ci "sont partout environnés de sol primitif, excepté au Nord-Ouest, où ils se joignent aux montagnes du Cézalier. Ces terrains forment l'assise inférieure de ta croûte terrestre: sur eux viennent s'appuyer tes autres formations. Les premiers géologues tes ont regardés comme antérieurs à tous les autres : de là leur nom de primitifs ou primordiaux. Des observations et des considérations nouvelles ont conduit à regarder l'arrivée au jour de certaines masses granitiques comme beaucoup plus récente. Nous avons conservé pourtant t'ancienne dénomination, qui parait vraie dans la plupart des cas, principalement en ce qui concerne le Cantal.
Le terrain houiller, dans les cantons de Sagnes et de Mauriac, s'étend sans discontinuité, depuis la Dordogne, au nord de Madic, jusqu'à Jalleyrac, présentant une faible largeur par rapport à cette longueur. On le retrouve sur les bords de la Dordogne et au nord des montagnes de Bort, dans les communes de Lanobrc et de Beaulieu. Enfin, toujours sur la même ligne qui passerait par Madic et Jalleyrac, sont de très-petits lambeaux de ce terrain, au pont d'Auze; près Mauriac, auprès de Pleaux et de Saint-Christophe.
Le terrain tertiaire s'observe en beaucoup de points, à la limite des plateaux et des roches primitives, formant généralement les assises inférieures des collines que les plateaux couronnent : il se montre avec quelque développement aux, environs d'Aurillac et de Saint-Paul-des-Landes. Un dépôt tertiaire, tout-à-fait distinct des précédents et enclavé dans le terrain primitif, existe à l'extrémité sud-ouest du département, dans les communes de Maurs , de Saint-Santin et de Montmurat. Les terrains houiller et tertiaire sont d'origine éminemment neptunienne, c'est-à-dire qu'ils ont été déposés par les eaux. Leur stratification en bancs parallèles, la structure arénacée de plusieurs de ces bancs, les coquilles et les végétaux fossiles qu'ils renferment sont des preuves incontestables de cette origine.
Le terrain volcanique constitue la région des grands plateaux et des montagnes centrales. Il forme, en outre, des buttes et quelques plateaux isolés des masses principales, et couvre les montagnes de la Guiolle et de St-Urcize. Il s'étend sur plus de la moitié de la surface du département. La formation volcanique est celle qui offre le plus d'intérêt au point de vue scientifique aussi bien qu'au point de vue pittoresque et artistique : c'est à elle que le Cantal doit surtout son originalité, la beauté de ses sites et la fertilité d'une partie de son territoire.
Enfin, des dépôts d'alluvion, d'origine récente et dont la formation se continue souvent de nos jours, recouvrent quelques plaines et s'observent dans le fond de certaines vallées.
Malgré cette variété dans la nature du sol, le Cantal présente une grande lacune dans la série des époques géologiques. Il ne s'y trouve aucun vestige des terrains déposés pendant l'immense période qui s'est écoulée entre la formation des couches houillères et celle des couches tertiaires; période caractérisée en d'autres pays par les couches de grès rouge, du grès des Vosges, du Trias, du Jura, et de la craie.
TERRAIN PRIMITIF
Dans l'exposé général qui précède, nous avons indiqué la position qu'occupent dans le département les grandes masses du terrain primitif.
Au Sud-Ouest, les cantons de Laroquebrou, d'Aurillac (sud), de St-Mamet, de Montsalvy et de Maurs en sont presque entièrement formés: à l'Est, il constitue le canton de Ruines, où vient se terminer la chaîne de la Margeride , une partie des cantons de Massiac, de St-Flour et de Chaudesaigues; au Nord, le canton de Champs, une partie de ceux de Marcenat, de Riom et de Sagnes: à l'Ouest, on le trouve dans les cantons de Mauriac et de Pleaux. Près de la Capelle et de Narnhac, au Sud; près de Pleaux , à l'Ouest, les nappes volcaniques atteignent la limite du département, ou même la dépassent; mais au-delà le sol est primitif, de sorte qu'il n'y a point discontinuité dans la structure géologique de la contrée.
Les roches primitives s'observent, en outre, dans la partie inférieure de la plupart des vallées qui descendent des montagnes centrales, au-dessous des couches tertiaires et des nappes volcaniques qui en forment les escarpements. Nous citerons, comme exemples : les vallées de l'Allagnon, entre le pont du Vernet et Massiac; de la Rue, près de Cheylade ; de la Doire, vers St-Cernin ; de Brezons, vers Térondels et Paulhenc.
Les chaînes montagneuses, formées de terrain primitif, affectent souvent des directions déterminées qui sont en relation avec le tracé des valides et avec la disposition des terrains stratifiés. Le Cantal et les pays environnants en offrent des exemples. Ainsi, la chaîne de la Margeride est, dans toute son étendue, depuis les sources de la Trueyre jusqu'aux environs de Ruines , dirigée du Sud-Sud-Est au Nord-Nord-Ouest; c'est aussi la direction des montagnes de Fix (Haute-Loire), d'une partie des cimes du Forez. Une direction, qui est environ du Sud 20 degrés Ouest, (Pour mesurer les angles que des lignes font avec la méridienne, on divise la circonférence du cercle en 3G0 degrés : le quart du cercle ou le cadran renferme, par conséquent, 90 degrés, et ta direction indiquée se rapproche beaucoup de celle du Sud-Sud-Ouest au Nord-Nord-Est.) au Nord 20 degrés Est, s'observe dans plusieurs parties du cours de la Dordogne, dans quelques groupes des montagnes de la Corrèze. Elle est très-marquée dans la région montagneuse nord-ouest du département du Puy-de-Dôme. Elle est aussi celle de l'axe commun de la formation houillère de Madic et de Bassignac et des petits lambeaux de terrain houiller que nous avons signalés.
Pour achever d'esquisser les traits principaux qui caractérisent la région primitive, nous observerons que les montagnes de la Margeride, auprès de Vabres et de Clavièrcs, présentent des pentes plus rapides et plus brusques que celles qu'offrent, dans le département, les autres montagnes de même formation.
Nous avons dit que le relief général du terrain s'exhausse à une certaine distance des plateaux. Il en résulte que les pentes des plateaux et des montagnes environnantes sont le plus souvent inverses. Les cours des rivières sont quelquefois conformes à cette disposition ordinaire du sol. On peut citer : le cours de la Trueyre, entre Anglards et son confluent avec le Brezons; le cours de la Cère, entre Sansac et Laroquebrou. Mais les eaux s'échappent ensuite de la ceinture primitive, à travers des gorges plus profondes encore, dont il serait difficile d'expliquer le creusement par l'action seule des érosions.
Décrivons maintenant la nature des roches qui constituent le terrain dont nous nous occupons.
Les granites (Ces roches sont formées par une agrégation de petits cristaux qui appartiennent à trois minéraux différents : le feldspath orthose, le quartz et te mica.) forment, auprès de Laroquebrou , de Glenat, de Marcolès, un massif assez important, qui se relie aux vastes régions granitiques de la Corrèze. A l'extrémité Sud-Est du département, ils s'observent entre Chaudesaigues et les montagnes volcaniques de la Guiolle, et auprès de St-Just et de St-Marc. Entre Morjou et Leucamp, entre Champagnac et la Dordogne, le terrain en est composé. Des masses et des îlots granitiques peu étendus se voient, en outre, en beaucoup de points; par exemple : aux Vaulmiers; au pont du Vernet; auprès de Marchastel et de St-Bonnet; au Broc, près Menet; au pont d'Auze, près Mauriac.
La structure et l'aspect de la roche sont variables. Vers Laroquebrou et Siran, elle est à grains fins, à feldspath et quartz blancs, à mica blanc ou noir. Dans la commune de Lorcières et vers le point où la route de St-Flour à Malzieu sort du département, on trouve le granite à grandes parties, renfermant de très-beaux cristaux blancs ou translucides de feldspath orthose. Aux Deux-Verges et à Jabrun, il est à petit grain, quelquefois passant presque au quartzite; il contient de grandes lames de mica, et, vers la dernière de ces localités, de la tourmaline.
Les dégradations causées par les agents atmosphériques produisent sur quelques roches granitiques des effets remarquables. Certaines parties, résistant mieux à ces actions que la masse du terrain, conservent encore leur structure, lorsque le granite qui les environnait a été désagrégé. Elles restent sur le sol, formant des blocs à surfaces arrondies et à contours bizarres : parfois ces pierres se trouvent posées les unes sur les autres, et dans un équilibre si peu stable qu'une faible force suffirait pour remuer une masse énorme. Les environs d'Anterrieux, ceux de Marcolès, sont couverts de blocs de cette nature.
Les roches à structure schisteuse et les roches gneissiques sont de beaucoup dominantes dans le terrain primitif du Cantal. Le micaschite est surtout fort abondant : il passe souvent au gneiss. On voit en outre des schistes talqueux, des quarzites plus ou moins micacés. Ces dernières roches forment tantôt d'assez grandes masses, tantôt des bancs parallèles aux bancs de gneiss et aux feuillets de micaschiste. On les observe notamment auprès de Laroquebrou, au pont d'Auze. (On nomme schistes, toutes les roches dont ta contexture est feuilletée.
Les gneiss ne différent des granites qu'en ce que les paillettes de mica sont disposées suivant des plans parallèles, ce qui leur donne une apparence rubanée. Les micaschistes sont formés aussi des mêmes éléments, mais le mica y est beaucoup plus abondant. Dans les schistes talqueux, le mica est remplacé par un autre minéral, le talc. Les quarzites sont des roches de quartz, tantôt grenues, tantôt compactes.)
Les schistes amphiboliques se rencontrent en plusieurs endroits.. Ce sont des roches analogues aux micaschistes et aux gneiss, mais dans lesquelles des lamelles d'amphibole hornblende remplacent les paillettes de mica : parfois ces lamelles sont très-abondantes et bien développées , et forment la presque totalité de la roche. Ces schistes existent : auprès de Madic, entre le terrain houiller et la route de Bort à Mauriac; entre Riom et Menet; à la Chasseilly, village situé entre Riom et Condat; à Molompize , où l'on trouve aussi de l'amphibole hornblende, en masses et de l'amphibole actinote verte en masses fibreuses.
Nous devons signaler : quelques roches feldspathiques compactes; des roches de quartz et de feldspath sans mica; des porphyres, (On appelle porphyres des roches composées d'une pâte qui englobe des cristaux ou des nodules) que l'on trouve à Chaudesaigues en filon dans le gneiss; à Sagnes; près de Champleix (commune de Jalleyrac); vers les Deux-Verges.
Remarquons que quelquefois des bancs de granite à grains fins existent au milieu du gneiss, et que ces roches peuvent passer de l'une à l'autre : ces alternances se voient notamment sur les bords de la Trueyre, entre Turlande et Ste-Marie.
Dans l'arrondissement de Mauriac, le calcaire saccharoïde, ( Espèce de marbre, nommée saccharoïde parce que sa cassure cristalline offre quelque ressemblance avec celle du sucre.) forme des bancs parallèles aux bancs de gneiss et de micaschiste, au milieu desquels il est intercalé. Il ne constitue pas des masses comparables aux précédentes par leurs grandeurs ; mais il est fort important au point de vue industriel, parce qu'on l'exploite comme pierre à chaux. Cette sorte de marbre renferme généralement des paillettes de mica ou des lamelles de talc; il est quelquefois un peu quartzeux, et sa pureté varie beaucoup d'un lit à l'autre. Les principaux gisements sont : la Forestie , près Chalvignac ; Druilhes et le Montel. près Jalleyrac et Bassignac. Ces calcaires sont tout-à-fait semblables à ceux de Savènes et de Ruère (Puy-de-Dôme) , et de Gioux (Corrèze).
Quoique les bancs de micaschiste et de gneiss soient souvent fort tourmentés et fort irréguliers dans leurs allures, on peut remarquer qu'en masse ils affectent le plus généralement une direction de l'Est à l'Ouest, ou des directions qui s'en approchent. Ce fait n'est point particulier à une seule région du département: il s'observe : à la Forestie; près de St-Cernin , dans les ravins de la Doire; vers Naucelles; sur les bords du Brezons et de la Trueyre ; auprès de Leyvaux , dans les gorges du ruisseau de Voyrèse. Les inclinaisons des mêmes bancs sont très variables , mais en général plus rapprochées de la verticale que de l'horizontale. Dans la région ouest, les lignes de direction dominantes sont souvent aussi orientées du Sud-Sud-Ouest au Nord-Nord-Estv
Le terrain primitif renferme accidentellement diverses substances minérales ou métalliques, et, dans la France centrale, il est le gisement presque unique des métaux autres que le fer. Ces substances se trouvent le plus souvent en filons; c'est-à-dire remplissant des fentes qui coupent la masse des terrains, et quelquefois en ont déplacé une partie par rapport à l'autre, de manière à ce que les bancs ne se correspondent pas de part et d'autre de la fente remplie.
Les filons quartzeux sont les plus communs et sont quelquefois remarquables par leur puissance. Comme le quartz plus dur que la roche encaissante, a généralement mieux résisté aux destructions causées par les agents atmosphériques, ils se dessinent souvent a la surface par des espèces de crêtes ou de murs saillants. Le plus remarquable de ces murs naturels est celui que forme le filon de Turlande, près Paulhenc, qui coupe dans toute leur hauteur les ravins de la Trueyre : l'élévation extraordinaire de ces rochers, leurs découpures pittoresques feraient des environs de Turlande l'un des sites les plus dignes d'attirer l'admiration des curieux, si la difficulté des communications n'était un obstacle que peu de personnes essa'ient de surmonter.
On trouve le fer peroxidé dans les environs de Nébouzac, près Pleaux ; gisement en relation avec les filons d'Embrousse, d'Estrades et de Rilhac, villages voisins situés dans la Corrèze. On le trouve aussi en filons auprès de Thinières, commune de Beaulieu ; à Fondevial, commune de Molèdes.
On connaît à Molompize un filon de mispickel (fer sulfuré arsenical) : ce même minéral s'observe au Cazaret, près St-Santin-Cantalès. Le fer sulfuré existe en divers points, notamment auprès de Chaudesaigues.
Le plus important des gisements connus de galène (plomb sulfuré) est celui du Cazaret, près St-Santin. Le minerai y est riche en argent, contient même un peu d'or: il est associé à la blende (zinc sulfuré). On trouve aussi de la galène : à Rouffiac; à Sauverniole, près Madic; à Thinières, dans des filons de baryte : ces deux derniers gisements paraissent en relation avec les mines voisines de Ribeyrol, de Stature (Corrèze). Il est à observer que les points indiqués ici sont tous assez rapprochés d'une ligne dirigée du Sud 20 degrés Ouest au Nord 20 degrés Est, qui passerait par l'axe du terrain houiller; et cette direction paraît être celle des fiions ou des gîtes de plomb sulfuré.
Dans le nord de l'arrondissement de Saint-Flour, l'antimoine sulfuré existe en veines ou en noyaux dans des filons de quartz. Les principaux gisements sont: Ouche, près Massiac , où est une mine qui était naguère exploitée ; Luzer, près St-Mary-le-Plain; Chazelles, commune d'Auriac; Verteserre, commune de la Chapelle-Laurent.
Parfois les roches schisteuses présentent des veines argileuses colorées en noir par la présence du carbone : ces veines renferment du graphite assez impur. On trouve cette substance : dans les carrières de calcaire de la Forestie; à Prunet; à Tansac; vers Pomiers, près le pont d'Auze.
Les phénomènes qui ont présidé à la formation des terrains primitifs, et qui leur ont imprimé leur disposition actuelle sont sans doute multiples et fort divers, et, dans l'état de la science, il serait impossible d'en rendre un compte exact.
Les terrains gneissiques et schisteux, disposés en lits et bancs parallèles, offrent tous les indices de la stratification et doivent leur origine première à des sédiments déposés par les eaux. D'un autre côté, leur contexture cristalline, l'absence de toute espèce de fossiles, les traces visibles d'altération que présentent certaines roches, telles que les quartzites, montrent qu'ils ont été profondément modifiés, et la chaleur paraît avoir été la principale source de ces modifications. Ces terrains mixtes sont dits métamorphiques.
Il n'en est pas de même des grandes masses granitiques et de certaines roches porphyriques, dont la structure cristalline et homogène, sans trace de bancs réguliers ou de stratification, semble indiquer un état primitivement fluide ou pâteux, suivi d'un refroidissement lent, pendant lequel les divers éléments ont pu se grouper d'après leurs affinités. D'ailleurs ces roches forment souvent, soit dans le gneiss , soit dans, des roches cristallines d'autre nature que la leur , des filons tout-à-fait semblables à ceux que forment les trachytes, les basaltes et les autres roches évidemment volcaniques : elles doivent donc être réputées d'origine ignée.
Rappelons que parfois les roches purement cristallines passent à des roches schisteuses, et que la distinction entre lés roches ignées et les roches métaphoriques est souvent difficile et obscure. .
Les terrains schisteux, d'origine sédimentaire, n'ont pu être stratifiés qu'horizontalement. Les relèvements, les dislocations et les contournements qu'offrent leurs bancs prouvent que le sol primitif a subi d'immenses bouleversements, lesquels ont pu coïncider avec l'apparition de quelques-unes des masses ignées. (On a comparé l'effet du soulèvement d'une chaîne de montagnes à celui que produirait un mur immense, surgissant à travers une fente de l'écorce terrestre, et forçant tes parties voisines de cette écorce à se relever de part et d'autre de la fente. Dans certains ras le relèvement a pu avoir lieu sans que le mur poussé de bas en haut soit arrivé jusqu'au jour.)
Il serait impossible de retracer d'une manière certaine l'histoire de tous ces cataclysmes : la constitution du sol semble pourtant offrir, d'une manière assez nette, les traces de quelques-uns d'entre eux.
La constance des directions voisines de l'Est-Ouest indique un soulèvement affectant une direction analogue. Ce serait un des plus anciens; car, s'il est bien marqué par la disposition que présentent le plus souvent les bancs de gneiss et de micaschiste, il l'est peu par ia configuration générale du sol.
Nous avons signalé plus haut la direction du Sud-Sud-Est au Nord-Nord-Ouest qui appartient à la chaîne de la Margeride, et celle du Sud 20 degrés Ouest au Nord 20 degrés Est. Toutes les deux sont au contraire fortement dessinées dans Je relief du pays. Là seconde joue un grand rôle dans la disposition du terrain houiller, fait sur lequel nous aurons lieu de revenir. Ces deux directions se retrouvent non seulement dans la France centrale, mais dans d'autres chaînes éloignées et dans la configuration du continent.
Enfin, quelques-uns des défilés profonds qui donnent passage aux eaux paraissent devoir leur origine à des secousses contemporaines des derniers phénomènes volcaniques de la contrée, secousses qui ont ouvert des fentes étroites, sans causer d'ailleurs une grande perturbation dans la disposition du terrain primitif.
TERRAIN HOUILLER
Nous avons dit qu'on connaît, à l'ouest du département, plusieurs bandes allongées de ce terrain , qui sont disposées sur une ligne dirigée du Sud 20 degrés Ouest au Nord 20 degrés Est.
La principale d'entr'elles s'observe sans discontinuité, sur une longueur de 47 kilomètres, depuis Jalleyrac jusque sur la rive droite de la Dordogne au Nord de Madic , où elle est recouverte par le grand plateau volcanique de Bort. Entre Jalleyrac et Vendes, où elle est traversée par la Sumène, elle n'a que 500 met. environ de largeur; mais , plus au Nord, elle prend une bien plus grande extension, et atteint, vers Largniac et Lempret, une largeur de 2,800 mètres.
Ce terrain est essentiellement formé de couches de schistes et de grès, alternant entr'elles et régulièrement stratifiées. Le grès est à grains plus ou moins grossiers, tantôt en bancs compacts, qu'on peut exploiter pour pierres de taille, tantôt mal agrégés ou en bancs minces. Il renferme du mica et des fragments feldspathiques ; ce qui indique qu'il a emprunté ses éléments au granite ou au gneiss désagrégé. (Les grés sont des roches formées de petits grains réunis par un ciment quelconque : ce sont des sables, agglutinés. Dans presque tous les grés, la plupart ou ta totalité des grains sont composes de quartz.)
Quoique le grès domine au centre de la formation, vers l'Hôpital et Largniac, le schiste est peut-être plus abondant : il constitue presque exclusivement le terrain houiller au sud de Bassignac. Tantôt il est argileux, tantôt il est composé des mêmes éléments que le grès, mais est, en général, beaucoup plus micacé : souvent il est noir et riche en matières charbonneuses. Ces diverses couches présentent des inflexions et des contournements; mais, dans leur ensemble, elles sont dirigées à-peu-près du Sud-Sud-Ouest au Nord-Nord-Est, comme la masse du terrain. Elles sont très-sujettes aux élargissements et aux étranglements brusques. Leur inclinaison est variable, en général très-forte; sauf pourtant dans la partie centrale, vers l'Hôpital, où elle tend à se rapprocher d'une ligne horizontale. Le plus souvent les couches se relèvent vers le terrain primitif, de chaque côté du bassin houiller; quelquefois pourtant on remarque la disposition inverse, notamment dans le ravin de Lagraille.
Outre ces bancs, qui forment la masse principale du terrain, il existe des couches de houille. ( Diverses hypothèses out été mises en avant pour expliquer l'existence de ces couches de combustible minéral. Celle qui est à ta fois la plus simple et ta plus plausible, et qui est aujourd'hui généralement admise , assimile la formation de la houille à celle de ta tourbe. La tourbe se produit dans des marais, par suite d'une décomposition lente que subissent les plantes herbacées sous l'influence de l’eau de l'air el de la lumière.)
Les gisements les plus importants de cette substance se trouvent vers la lisière ouest de la formation, auprès de Lempret, de Pradelles, de Madic. Ils sont très-irréguliers dans leurs allures, au point de ressembler parfois à des amas allongés dans le sens des bancs du terrain, plutôt qu'à des couches. Leur épaisseur atteint 4 ou 5 mètres ; plus souvent elle est égale à 2 ou 3 mètres. On trouve en outre, vers les mêmes localités, un grand nombre de veinules de houille non susceptibles d'exploitation. Sur la lisière est, auprès de Largniac, de Montgrou, an connaît des couches et des affleurements de ce combustible, dont l'épaisseur est assez faible. Dans le ravin de Lagraille , au sud de Vendes et aux environs de Jalleyrac, les affleurements houillers abondent, parmi les bancs schisteux qui constituent le terrain de cette partie du bassin. En ces points, les couches de houille sont très-relevées, irrégulières, et leur épaisseur dépasse rarement 1 mètre.
On a reconnu, dans les environs de Vendes, des lits de fer carbonaté lithoïde : ce minerai forme aussi des rognons disposés en chapelets, suivant le sens des couches.
Les schistes et grès houillers renferment des empreintes de fossiles végétaux: on en a trouvé principalement à Madic, à Vendes. Ces fossiles se rapprochent par l'aspect des fougères et des roseaux. On peut citer les espèces suivantes: Pecapteris longitica, arborescens; adontapteris minor.
Au nord du plateau volcanique qui couronne la montagne de Bort, le terrain houiller reparaît et remplit le fond de l'étroite vallée de la Dordogne, jusque vers le hameau de la Touvery, commune de la Bossette (Puy-de-Dôme), où il est encore presque entièrement recouvert par un plateau de conglomérats volcaniques. Sur les deux flancs de la vallée, les sommets escarpés des montagnes sont primitifs. Vers le château de Thinières, le lit des eaux est même creusé dans le granite, et le terrain houiller, réduit à une très-faible largeur, se trouve entièrement sur la rive gauche de la rivière. Cette bande étroite des bords de la Dordogne est formée aussi de schistes et de grès : les affleurements de houille y sont rares et peu importants. Les couches sont très-relevées, et un fait très remarquable, qu'on peut observer sur presque tout le flanc droit de la vallée, est leur prolongement à l'Ouest sous le terrain primitif, qui les recouvre en débordant au sommet des escarpements.
Le lambeau que nous venons de décrire est en continuité évidente avec la formation de Lempret et de Madic. Les phonolithes de Bort, qui ne cachent le terrain houiller que sur une longueur de 2 kilomètres, proviennent d'une coulée épaisse, d'origine beaucoup plus récente, et qui s'est épanchée sur ce terrain comme sur les roches primitives voisines.
De même à la Touvery, la formation est recouverte et non interrompue, et, au-delà du plateau très-peu large de conglomérats trachytiques , elle s'étend en langue étroite, et toujours suivant la même direction, jusqu'à la rivière de Clidane, près Bourg-Lastic (Puy-de-Dôme).
Sur le prolongement même de l'axe de ces deux bandes et plus au Sud, on a observé de très-petits lambeaux de terrain houiller : au Pont-d'Auze, près Mauriac; vers Groussoles et Favars, près Pleaux ; vers Vausseret, Ganious et Salesse , près St-Christophe. On les trouve tous au-dessous des nappes de basaltes ou de conglomérats trachytiques, dans des ravins dont le fond est inférieur au niveau de ces nappes. Ils sont allongés dans la direction de l'axe commun, c'est-à-dire environ du Sud-Sud-Ouest au Sord-Nord-Est, formés de bancs de grès et de schistes affectant la même direction. Un affleurement de houille apparaît dans les ravins du Pont-d'Auze. Ces lambeaux ne sont que des fragments de bandes plus grandes, recouvertes par les nappes volcaniques. Il est même fort probable qu'au-dessous de ces nappes ils se relient au terrain houiller de Jalleyrac, et, s'ils en sont séparés, la solution de continuité ne peut être que très-faible.
Le terrain houiller du Cantal nous apparaît donc comme faisant partie d'une bande très-étroite, qui règne sans interruption sur une longueur de 66 kilomètres, depuis les environs de Bourg-Lastic jusqu'auprès de St-Christophe. En plusieurs points elle est recouverte par des terrains d'origine plus récente, principalement auprès de Mauriac, de Pleaux, de Bort.
Plus au Nord et sur le même axe, se trouve une formation semblable, que l'on observe dans le département du Puy-de-Dôme, depuis la Vernade, près Montaigut, jusque dans la commune de St-Priest-des-Champs. Entre ce dernier point et Bourg-Lastic, et toujours sur la ligne signalée, le même terrain a été découvert en beaucoup d'endroits, et, quoiqu'il soit souvent caché par des argiles et des dépôts quartzeux, il n'est point douteux qu'il n'occupe une très-grande partie de cette étendue. Dans le département de l'Allier, divers bassins houillers, disséminés sur la même ligne, sont encore en connexion de gisement avec les précédents; et l'on peut dire qu'une formation houillère existe presque sans interruption, depuis les environs de St-Christophe (Cantal), jusqu'à Souvigny (Allier). Sa longueur est de 178 kilomètres, tandis que sa largeur moyenne n'excède pas 1,000 mètres.
Ce fait géologique, si saillant et si singulier, est en relation frappante avec la configuration du pays. Nous avons déjà noté que la même direction s'observe dans plusieurs groupes des montagnes qui s'élèvent à l'ouest de la formation. En outre, la place occupée par celle-ci est le plus souvent marquée par une dépression générale du sol, qu'elle remplit et sur laquelle elle se moule presque exactement. Dans les communes de Beaulieu et de Lanobre, la dépression n'est autre que la profonde vallée de la Dordogne. Entre Madic et Bassignac, le sol qui est formé par le terrain houiller présente une élévation un peu moindre que le terrain primitif environnant. Entre Vendes et Jalleyrac, il occupe les flancs et le fond d'une vallée et d'un ravin étroits. Cette dépression générale est, du reste, loin d'être toujours en rapport avec le cours des eaux : les rivières, au contraire, la traversent souvent, en s'encaissant enlre les montagnes plus élevées. On peut citer la Dordogne, auprès de Madic; et ces faits prouvent l'impossibilité d'expliquer, par l'érosion seule, la formation de toutes les vallées.
Le terrain bouiller, depuis l'époque où il a été déposé, a subi de grandes perturbations, attestées par le relèvement des couches, par la manière dont elles sont quelquefois repliées sur elles-mêmes et bouleversées. La révolution principale a consisté en un soulèvement, dirigé du Sud 20 degrés Ouest au Nord 20 degrés Est, et accompagné probablement de violentes pressions latérales, sous l'influence desquelles les couches se sont repliées en sens contraire de chaque côté du bassin. Le relèvement a souvent été tel que les bancs, dépassant la position verticale, ont été couchés en sens inverse de leur position première. C'est par cette cause, croyons-nous, que, sur la rive droite de la Dordogne, on voit le terrain primitif s'appuyer sur les bancs houillers.
Cette formation a dû occuper, dans sort origine, un espace beaucoup plus vaste que celui qu'elle recouvre aujourd'hui : peut-être se reliait-elle aux petits bassins houillers de la Corrèze et de la Creuse. La conservation du lambeau restant est due à l'encaissement du sol, qui l'a garanti des agents destructeurs.
Les considérations auxquelles on peut se livrer sur la plupart des faits géologiques, surtout lorsqu'il s'agit de terrains dont l'âge relatif est ancien, conduisent toutes à admettre que la surface du globe a éprouvé d'immenses dénudations. Elles ont pu, en grande partie, provenir de violents cataclysmes; mais il n'est point douteux qu'en très-large part aussi elles ne soient dues à l'action permanente des causes atmosphériques. Le temps qu'il faut imaginer pour que ces causes aient pu amener des effets de cette grandeur, est hors de toute proportion avec celui dont les souvenirs historiques les plus éloignés nous peuvent donner l'idée, et l'étude de la géologie conduit presque à la considération de l'infini, par rapport au temps, comme celle de l'astronomie nous inspire l'idée de l'infini dans l'espace.
Le riche et important bassin houiller d'Aubin s'étend du côté de la Tapie, jusque vers l'extrémité sud-ouest du département, mais n'y pénètre pas.
TERRAIN TERTIAIRE
Dans le Cantal, ce terrain s'observe en beaucoup de points, entre le terrain primitif et les nappes volcaniques.
Il est principalement développé au sud de la région des plateaux, où on le voit presque sans interruption, depuis les environs de St-Paul-des-Landes jusqu'au-delà de Mur-de-Barrez. Ainsi, il constitue les assises inférieures des collines d'Aurillac et d'Arpajon, de celles qui sont au nord de St-Paul. Il forme la base des escarpements des vallées de la Jordanne et de la Cère, aux points où elles viennent déboucher dans la région des landes et des bruyères, et, dans cette dernière vallée, on le voit jusqu'auprès de Vic. Vers Raulhac et Jou, sur le cours du Goul; vers Bromme et Cussac (Aveyron), il se présente avec les mêmes circonstances de gisement. Il occupe en outre quelquefois une zone étroite dans les plaines qui s'étendent aux pieds des coteaux. Dans ce cas, il est généralement caché par un terrain d'alluvions quartzeuses plus récent; mais les moindres fouilles, auxquelles donnent lieu les fondations des maisons, le mettent à découvert: c'est ainsi qu'on trouve le calcaire à St-Paul, auprès de Nozières et de Naucelles.
La hauteur des collines tertiaires même auprès d'Aurillac et de St-Paul où elle est la plus grande, n'est que médiocre, et cette formation est loin d'atteindre, dans le Cantal, la puissance qu'elle présente dans la Limagne.
Elle consiste en lits de calcaire blanc, généralement marneux, alternant avec des bancs d'argiles et de marnes. Les plans de stratification sont horizontaux ou très-faiblement inclinés. Pourtant, dans le voisinage des nappes de conglomérats volcaniques, les couches tertiaires sont parfois violemment disloquées, et mémo intercalées dans la masse des conglomérats. Ces perturbations s'observent notamment auprès d'Aurillac, entre Polminhac et Laroque; mais elles proviennent d'actions purement mécaniques, qui ont été exercées par les coulées lors des éruptions et dont nous parlerons plus loin, et n'impliquent nullement un dérangement général.
Dans la région que nous avons signalée, le calcaire blanc est la roche dominante. Il renferme beaucoup de rognons de silex, disposés en bancs parallèles à la stratification : ces silex sont à formes irrégulières, veinés de blanc, de noir, de jaune brun et de gris. Le calcaire renferme en outre de nombreuses coquilles fossiles d'eau douce. Ce sont principalement des lymnées, des hélices, des planobes. Nous citerons, d'après M. Poulett Scrope, les espèces suivantes: Potamides lamarkii lymnetis cornu, lymncus inflatus, planorbh rotondatu», planotbis cornu; on trouve aussi des cypris faba. Quelques-unes de ces coquilles sont remarquables par la conservation de leur têt, qui présente encore à l'intérieur un émail brillant.
Le terrain tertiaire s'observe, avec les caractères qui viennent d'être décrits: auprès de la Capelle; dans les ravins du Pont-d'Estradières, près Térondels; vers Pierrefort : en ces diverses localités, son épaisseur est faible. Vers Carlat et Lessenac, les assises volcaniques reposent sur des bancs assez mincqs d'argiles, dont la couleur est un rouge vif. Au-dessous du plateau basaltique de Lieutadès, sont aussi des argiles tertiaires.
A l'ouest de la région des plateaux, la même formation existe, avec quelque développement, dans les vallées de Salins et de Drignac. On y remarque des bancs de calcaire, quelquefois percillé, des grès, des argiles bariolées à couleurs blanche et rose : ces alternances sont visibles vers Frugières. Nous signalerons aussi des couches tertiaires : auprès de Méallet ; vers Groussoles et Favars, dans la vallée de l'Incamp ; à Prades; au-dessous de Vabres, près St-Christophe.
A l'est et au nord-est des plateaux, apparaissent sous les basaltes des lambeaux tertiaires peu étendus, dans lesquels les argiles dominent. Citons : Neuve-Eglise et la Vendèze ; Brou, Vernet, la Chassagne, Villedieu, dans les environs de Saint-Flour. Auprès de Massiac et d'Auriac , on voit, sur les flancs des collines qui bordent l'Allagnon et la Sionne, toujours entre le basalte et le terrain primitif, des bancs tertiaires peu épais formés d'argiles ou de sables argileux : on les remarque jusque vers Autrac, près Blesle. Les argiles de Molompize se rattachent à ce gisement. Les indices du terrain tertiaire se montrent souvent à de très-grandes hauteurs : ainsi les basalte qui dominent Fondevial, près Molèdes, reposent sur un très-mince lit argileux.
Au nord des plateaux, les roches volcaniques ont, en général, directement pour base le sol primitif. Pourtant, auprès de Riom, quelques bancs tertiaires ont été observés.
Nous avons signalé ce terrain tout autour de la vaste région volcanique qui occupe le centre du département. Dans certaines vallées, on le voit apparaître au milieu même de cette région, sous la masse des conglomérats. Ces petits lambeaux tertiaires sont en général bouleversés; quelquefois même les conglomérats les enveloppent entièrement. Plusieurs d'entr'eux sont pourtant assez importants pour qu'on ne puisse pas admettre qu'ils aient été transportés ou du moins qu'ils aient subi un transport considérable. C'est ainsi qu'on voit le calcaire marneux à Thiézac, au-dessus d'un petit îlot de micaschiste; vers Lascelles, dans la vallée de la Jordanne; à Laveissière, près Murat, où une carrière est exploitée. En ce dernier lieu, un banc de grès sépare le calcaire du conglomérat. Au Pont-du-Vernet, sont des bancs de calcaire marneux, à pâte grossière, et des grès. Des gisements de calcaire, soit au-dessous des conglomérats, soit parmi eux, sont exploités auprès de Dienne.
En outre, dans un grand nombre de vallées, principalement dans celles de la Cère et de la Jordanne, les assises inférieures des conglomérats renferment beaucoup de blocs et fragments enlevés à la formation tertiaire : ce sont des calcaires, souvent avec silex. On trouve aussi des silex seuls: MM. Lyell et Murchison en ont observé jusqu'au Pas-de-Cère, point culminant de l'ancienne route d'Aurillac à Murat. Entre Vic et Thiézac, on trouve, en contact avec des pierres de silex, de très-beaux échantillons de calcaire aragonite en masses cristallines radiées ; les silex sont quelquefois comme demi-fondus et frittés à la surface, et l'aragonite paraît due à des actions métaphoriques, subies par le calcaire, sous l'influence de la chaleur.
On voit dans les mêmes conglomérats, souvent près des masses déplacées du terrain tertiaire, ou en contact avec elles, des vestiges d'arbres fossiles, des empreintes de feuilles. C'est ainsi qu'un peu au nord de Thiézac on trouve des arbres carbonisés, dont la structure est parfaitement visible: le charbon, semblable d'aspect à celui qu'on produit avec le bois par la calcination, se réduit en poudre sous les doigts. D'autres-fois, le bois a été remplacé par une matière siliceuse; mais les veines et les fibres sont toujours très-distinctes. Nous avons vu des empreintes de feuilles ayant beaucoup de ressemblance avec des feuilles de hêtre, des empreintes de roseaux. Ces végétaux ont dû vivre à la surface du terrain tertiaire.
Dans les lambeaux calcaires, englobés parmi les conglomérats, on a trouvé du lignite (Sorte de combustible minéral.). Il en existe un gisement dans le ravin de Raimond, au pied du Puy-Mary : ce lignite présente une assez grande dureté, a tendance à se diviser en petits prismes à facettes brillantes. Le même combustible fossile existe en couches : au Chambeuil, près Murat; à Tissonières, près Chaylade. Les gisements de lignite et schistes bitumineux de la Boutaresse , d'Apchier , situés dans les montagnes du Cézalier et le département du Puy-de-Dôme , se trouvent dans des conditions analogues.
Dans ce qui précède, nous avons un peu empiété sur le domaine des terrains volcaniques; mais les faits qui se rapportent à ces débris tertiaires mêlés aux conglomérats nous ont paru utiles à constater ici, parce qu'on peut en tirer des inductions importantes sur l'étendue et la nature de la formation.
En dehors de la région centrale des plateaux, le terrain tertiaire s'observe en un grand nombre de points, presque toujours en relation avec les masses basaltiques. Ainsi, dans l'arrondissement de St-Flour, il existe : à Faverolles; auprès de Chalelles et de Fayrolettes, commune de Lorcières, où l'on trouve du calcaire gris et des argiles d'un gris clair à pâte très-fine. Dans le canton de Sagnes, on voit des couches minces de sable argileux au-dessous des buttes basaltiques de Lempret, de Largniac, de Charlus et au-dessus du terrain houiller. Auprès de Champagnac et sur le plateau qui domine au sud l'étang de Madic, le sable tertiaire n'est point protégé par une couverture volcanique. On peut encore citer des bancs tertiaires autour de la butte de Miremont, près la Forestie.
Pour achever la description de ce terrain, dont les traces sont disséminées en tant de points, nous signalerons des lits de sables et de cailloux quartzeux, sur lesquels reposent quelquefois les bancs volcaniques. On en trouve, par exemple: sous la grande coulée phonolithique de Bort ; à Courbeserre, sous le basalte tabulaire; au-dessous du rocher de Miremont, commune d'Espinasse. L'absence d'agrégation et de stratification régulière, la grosseur de quelques-uns des fragments, l'identité de ces lits de gravier avec le terrain de transport des rivières prouvent qu'ils doivent leur origine à des alluvions et qu'ils ont été apportés par des courants d'eau animés d'une certaine vitesse. L'époque de ces dépôts doit remonter à la fin de la période tertiaire.
Les faits que nous avons exposés démontrent l'existence du terrain tertiaire sous la plus grande partie de la région volcanique centrale. Les dépôts d'eau douce ont donc couvert une très-grande étendue du département, qui alors devait présenter un vaste lac entouré de montagnes primitives. Ce lac a dû s'étendre: au Sud, jusqu'auprès de Sansac-de-Marmiesse, du Mur-de-Barrez, de Lieutadès; à l'Ouest, jusqu'aux environs de St-Cernin, de Pleaux, de Mauriac, de Champagnac; au Sud-Est, jusqu'aux revers occidentaux de la Margeride, et aux montagnes de St-Just et de St-Marc; au Nord-Est, jusqu'aux environs de Blesle. L'espace occupé par les eaux pouvait, d'ailleurs, être diminué par des îles ou des promontoires. Il serait difficile de désigner avec précision le point par lequel les eaux s'écoulaient; on pourrait supposer que cette fuite du lac était non loin de Blesle, où le terrain tertiaire approche beaucoup des formations de même époque, qui couvrent la plaine de Brioude et le Lembron et se rattachent à celle de la Limagne.
Les perturbations qu'ont subies les couches tertiaires, après leur dépôt, sont loin d'être comparables à celles dont le terrain houiller porte l'empreinte. Ces couches sont sensiblement horizontales, ou ne présentent qu'une très-faible inclinaison, semblable à celle des nappes volcaniques qui les recouvrent. La manière dont elles leur sont subordonnées, le parallélisme constant de toutes ces assises de nature diverse, prouvent que les perturbations dont il s'agit se rattachent aux phénomènes volcaniques. Les niveaux supérieurs des bancs tertiaires peuvent servir d'horizon géologique. Comme ils ont été déposés au fond d'un lac, l'étude des diverses hauteurs auxquelles on les rencontre est apte à donner une idée des exhaussements et des dénivellations postérieures du sol. Quant à la destruction de cette formation sur une étendue considérable, elle a pu être causée par l'écoulement des eaux du lac, lors des secousses plus ou moins subites qui ont relevé la masse centrale du département. Les agents atmosphériques ont fait le reste, et le peu d'épaisseur qu'offre ce terrain, en beaucoup de points, a dû rendre sa démolition facile.
Nous avons indiqué, à l'extrémité sud du canton de Maurs, une formation tertiaire enclavée dans le terrain primitif. Elle est tout-à-fait indépendante de la précédente et a dû être déposée dans un lac particulier. Le calcaire y est abondant auprès de St-Santin et de Montmurat. A St-Santin, sont des bancs de calcaire blanc à cassure conchoïde et polie, de calcaire blanc à grains plus grossiers, avec lymnées, de calcaire gris compact, de calcaire marneux: on y trouve aussi des silex veinés de gris et de blanc, du calcaire concrétionné en petites masses radiées. A Montmurat, on exploite, pour chaux et castine, du calcaire compact à cassure esquilleuse, avec cavités tubuliformes : dans la même localité, il existe du marbre saccharoïde, du calcaire en masses lamelleuses. Au Poujol, près St-Santin , on trouve, dans du calcaire grisâtre , beaucoup de lymnées et de planorbes : le tét des coquilles est souvent conservé.
Nous remarquerons que le bassin topographique de Maurs et Montmurat est beaucoup moins élevé au-dessus du niveau de la mer que toutes les autres parties du département.
TERRAIN VOLCANIQUE
Nous avons esquissé, au commencement de cette note, les principaux traits de la région occupée par ce terrain. Un groupe de cimes et de pics, au centre du département, dominant de longues lignes d'escarpements : tout autour, de vastes plateaux, se relevant graduellement vers les cimes : des vallées rectilignes, profondes et larges, qui, dans leur ensemble, rayonnent de la partie centrale vers la circonférence, mais dont les deux principales, celles de la Cère et de la Jordanne, sont parallèles. Nous allons signaler, en outre, quelques-uns des caractères particuliers de cette remarquable structure : cette étude est essentielle pour la recherche des faits géologiques dont le Cantal a été le théâtre pendant la période volcanique.
Entre le Puy-Chavaroche et le Col-de-Cabre, s'étendent des crêtes étroites, bordées de part et d'autre par des escarpements, qui sont plus abruptes et beaucoup plus profonds sur le revers qui regarde la vallée de la Jordanne. Au-dessus d'elles, s'élèvent le Puy-Mary, dont la forme est celle d'une pyramide à trois côtes saillantes; le Puy-Roumière. La ligne que dessinent ces crêtes, quoique anguleuse et brisée, s'éloignerait peu, dans son ensemble, d'un arc de cercle, qui serait tracé entre Chavaroche et les sommets de Vassivières et dont le centre serait placé auprès du Puy-Griou. Quelques arêtes moins élevées séparent, les unes des autres, les vallées du Mars, de la Rue, de la Pradine, de la Santoire, se rattachant à la convexité de cette ligne. Des lambeaux de bancs volcaniques, dont la largeur ne dépasse pas 20 ou 30 mètres et qui sont faiblement relevés vers le centre de l'ara de cercle, forment la partie supérieure des crêtes : ils sont supportés par d'autres bancs, en général plus larges; de sorte que; dans les points où il ne s'est point fait un talus, la partie supérieure des escarpements affecte la disposition de gradins.
Le Plomb-du-Cantal, la plus haute montagne du groupe, fait partie de la ligne de faîte des gigantesques escarpements qui dominent à l'Est les hautes vallées de la Cère et de l'Allagnon. Cette ligne est presque droite, n'offrant qu'une légère concavité du côté de l'Ouest; elle forme le bord supérieur des larges nappes qui couvrent la partie orientale de la région montagneuse.
Les vallées de la Cère et de la Jordanne, depuis les hauteurs de Polminhac jusqu'au Puy-de-la-Poche, sont séparées par une bande étroite de montagnes, couronnées par des lambeaux de plateaux qui se relèvent vers le Nord par une pente très-douce.
Vers le centre du groupe, deux massifs contrastent, par leurs formes irrégulières, avec les montagnes terminées par des plateaux: ce sont les massifs du Puy-Griou et du Lioran.
Le premier, qui sépare dans leurs plus hautes parties les vallées de Vic et de Mandailles, est dominé par des pics ou dents aiguës, dont le Puy-Griou est le plus remarquable par son élévation et sa forme.
La montagne du Lioran a une surface mamelonnée. Elle est située à la naissance des vallées de la Cère et de l'Allagnon, entre les escarpements beaucoup plus élevés du Plomb-du-Cantal et de Vassivières. Ces derniers présentent, du côté du Lioran, un cirque demi-circulaire.
Quoique le Puy-Griou ne soit pas, à beaucoup près, le plus élevé du groupe, c'est sur ce pic qu'il faut se placer pour saisir avec facilité les principaux traits de la structure de ces montagnes. Le regard plonge sur les deux vallées de Vic et de Mandailles, et les hautes cimes et les crêtes se développent en magnifique panorama.
A l'ouest et au nord-ouest des cimes centrales, le Puy-Violent et le Puy-d'Eron luttent avec elles pour la hauteur. Ces montagnes, d'un caractère tout autre, sont des mamelons ou des gibbosités, s'élevant au-dessus de la masse des plateaux qui leur sert de base.
Parmi ces vallées divergentes, que nous avons dit rayonner du centre vers la circonférence de l'espace occupé par les plateaux, trois seulement prennent leur origine au dedans de l'enceinte limitée par les grands escarpements: celles de la Cère, de la Jordanne et de l'Allagnon. Les autres, en grand nombre, naissent sur les revers extérieurs des crêtes : nous remarquerons celles du Mars et de la Rue, qui toutes deux partent du Puy-Mary, et qui, par leur profondeur et leur beauté, sont dignes de comparaison avec les précédentes.
Les grands plateaux, avons-nous dit, se relèvent en approchant du centre du groupe. Leur inclinaison est faible en général : elle n'est point du reste uniforme de tous les côtés. Ceux qui environnent les puys Violent et d'Eron ont une pente très-douce et très-régulière, estimée égale à 4 ou 5 degrés par MM. Dufrenoy et Elie de Beaumont. Ils sont remarquables par leur grande élévation, et leurs plans prolongés dépasseraient considérablement les hauteurs centrales. L'inverse aurait lieu pour les plateaux qui s'étendent à l'est du Plomb, dont le niveau est très inférieur à celui de la crête dont le Plomb fait partie. L'inclinaison de ces derniers augmente beaucoup lorsqu'on se rapproche de cette crête, et atteint vers elle 12 degrés ( Le degré est 1/360 de la circonférence ou 1/9° du cadran.
Du côté de Murat, l'abaissement des plateaux est aussi très-rapide, et les hauteurs qui avoisinent cette ville ont sensiblement le même niveau que celles de Joursac et de Molompize, que la vallée de l'Allagnon traverse beaucoup plus bas.
Au Nord-Est, les plateaux se relèvent, à partir des environs d'Allanche et de Ségur, vers les sommets du Cézalier, montagne volcanique qui est située à la limite des deux départements du Cantal et du Puy-de-Dôme, et qui, par sa structure, est tout-à-fait distincte du groupe du Cantal, quoiqu'elle soit en continuité avec lui.
Les sommets du Cézalier présentent une série de crêtes et de plateaux avec quelques buttes aux formes très-arrondies. Dans leur ensemble, ils affectent la disposition d'un vaste arc de cercle, qui s'étendrait depuis la Godivelle jusqu'auprès du Luguet et dont la concavité regarderait le Nord. Du côté du Sud, les montagnes s'élèvent graduellement vers les cimes, tandis qu'au Nord leur niveau se trouve sans transition notablement plus bas. Les cours d'eau qui naissent au Cézalier, suivent des directions divergentes.
Les plateaux volcaniques doivent leur existence à de vastes bancs ou nappes, disposés parallèlement entre eux et dont on voit la succession sur les flancs des escarpements. Dans la haute vallée de la Jordanne, ces bancs se relèvent avec une pente assez faible, vers un point qui serait situé au sud-ouest du Puy-Griou, à-peu-près entre cette montagne et le Puy-de-Lusclade. Dans les escarpements qui sont à la base du Plomb, ils se relèvent à l'Ouest vers le massif du Puy-Griou et le Lioran. C'est aussi vers cette dernière montagne que convergeraient les lignes d'inclinaison des nappes qu'on observe sur les hauteurs de Vassivières et sur les hauteurs .voisines.
Les basaltes, les trachytes, les tufs et les conglomérats de ces roches constituent la presque totalité de la région volcanique.
Les couches basaltiques forment la couverture supérieure de presque tous les plateaux , et couronnent les escarpements jusque dans le voisinage des cimes centrales. (Le basalte est composé de pyroxène augite et de labrador. Ces éléments sont généralement assez bien mélangés pour que la roche offre l'aspect d'une pâte homogène : souvent à la loupe on distingue les diverses parties.)
A l'est, ces couches arrivent jusqu'auprès du Plomb; le petit dôme même, qui est le sommet de cette montagne, en est un lambeau détaché : la même roche existe aussi sur les hauteurs du Puy-Gros. A l'Ouest, les massifs du Puy-Violent, du Puy-d'Eron en sont formés. Les basaltes s'étendent généralement jusqu'aux extrémités de la région des plateaux, et souvent débordent au-delà des nappes inférieures de conglomérats. Pourtant, aux environs de St-Cernin, de St-Paul-des-Landes et d'Aurillac, ceux-ci dépassent de beaucoup les basaltes et terminent seuls les collines. Presque toute la région du Nord-Est est couverte par les basaltes.
L'épaisseur de cette assise supérieure est variable. Souvent elle ne se compose que d'un seul banc. D'autres fois, plusieurs bancs, en général séparés par des lits de scories, sont superposés: cela se voit notamment sur les escarpements des vallées tic St-Paul-de-Salers et du Falgoux.
Le basalte se présente aussi sous forme de buttes ou masses arrondies et sous forme de filons. Parmi les buttes, nous citerons : le Puy-d'Eron; le rocher de Bonnevie, près Murat; un rocher auprès d'Ally. Le mamelon du Puy-Violent, ainsi que les mamelons voisins, parait appartenir à la crête d'un filon, dirigé environ de l'Est 15 degrés Sud à l'Ouest 15 degrés Nord. Plus loin, nous aurons lieu de parler des nombreux filons de basalte qui coupent les diverses assises de la formation volcanique.
Cette roche est remarquable par les formes régulières qu'elle offre souvent. Une des formes les plus habituelles est une division en prismes contigus, généralement à six faces, quelquefois à cinq et à trois faces. Sur les flancs des vallées, les prismes dessinent des cannelures qui ont quelque ressemblance avec la disposition des jeux d'orgues. Ils sont généralement perpendiculaires aux surfaces supérieures des nappes ou des buttes. Les orgues du rocher de Bonnevie sont célèbres par la régularité, la délicatesse et la longueur de leurs prismes : on en voit aussi de très-belles auprès d'Ally. On peut citer les prismes qui font face à Dienne; ceux des vallées de la Sionne et de l'Allagnon, des environs de Marcenat, de St-Bonnet sur la Santoire. La division tabulaire, ou en plaques à faces parallèles, est également très-fréquente. Souvent un même banc présente les divisions prismatique et tabulaire, les prismes occupant la partie inférieure, les plaques, la partie plus voisine de la surface. Ou trouve aussi le basalte en boules, et les boules sont formées de couches concentriques.
L'aspect minéralogique de la roche offre de légères variétés; sa couleur la plus générale est un gris bleuâtre. Elle renferme des cristaux de pyroxène augite et de péridot en grande abondance, quelques cristaux feldspathiques, rarement de la mésotype. Parfois le basalte est tout-à-fait noir; alors il est très-riche en cristaux d'augite : tel est celui du roc des Ombres, à l'est du Puy-Violent.
Les basaltes du Cantal sont assez souvent accompagnés de scories et de cendres, dont la couleur est ordinairement le rouge vif. Ces matières y sont pourtant bien moins abondantes que dans les basaltes de la Haute-Loire, de l'Ardèche et de certaines parties du Puy-de-Dôme; et l'on n'observe point dans le Cantal, comme dans les régions que nous venons de nommer, ces vastes cônes de cendres, avec restes de cratères, qui portent si nettement l'empreinte des éruptions volcaniques. On trouve aussi des tufs et conglomérats basaltiques, formés des fragments de la roche, réunis par un ciment en général argileux. Le Tuf de la Quérie, près Condat, est à ciment calcaire, et toutes ses cavités sont remplies par du calcaire concrétionné. Du reste, la manière d'être habituelle du basalte dans le Cantal est de former de grandes masses à structure compacte.
Les roches trachytiques constituent les cimes et les escarpements supérieurs de la partie centrale, et forment des bancs subordonnés aux basaltes. (Les trachytes sont formés d'une variété de feldspath qu'on appelle rhyacotithe. La pâte est rugueuse et âpre au toucher. Elle renferme souvent des cristaux de rhyacoliihe : alors la roche est porphyroïde)
Les assises continues et régulières de ces roches s'observent rarement à une grande distance du centre du groupe. Sur certaines cimes, telles que les puys Mary et Roumière, la disposition par bancs est peu visible et peu nette, et peut-être, en ces points, les trachytes ont-ils formé des proéminences et des buttes, comme l'ont fait quelquefois les basaltes.
Ces roches présentent des variétés minéralogiques très-différentes. Les sommets et les assises supérieures des escarpements sont composés d'un porphyre gris, à cristaux blancs de rhyacolite : on y voit aussi des cristaux de pyroxène et d'amphibole, quelquefois du péridot et du mica. Ces porphyres sont remarquables par la continuité de leurs bancs. Au Puy-Roumière, au Puy-Mary et sur le sommet des crêtes qui les séparent, à la Roche-Taillade, les cristaux sont assez grands et bien nets. Plus communément ils sont petits, quelquefois mal définis et comme à demi-fondus dans la pâte: c'est ainsi qu'on les observe dans les escarpements qui sont à la base du Puy-Mary, dans ceux des montagnes de Vassivières, aux environs du Puy-Griou, sur les crêtes du Plomb et du Cantalon. Le trachyte gris porhyroïde existe encore, au-dessous du basalte et du phonolithe, dans les montagnes qui sont entre Dienne et Murat. On en trouve beaucoup de blocs dans les conglomérats, et souvent même il forme au milieu d'eux des masses assez importantes. Quelquefois les fragments de rhyacolithe ont tout-à-fait perdu leurs formes primitives et se sont arrondis comme s'ils avaient été usés par le frottement; le porphyre est alors glanduleux : il existe des échantillons semblables à Laveyssière, au Lioran.
Au nord du Puy-Chavaroche et sur le col qui, au nord du Puy-Mary, sépare les vallées du Mars et de la Rue, on trouve, intercalé entre les divers bancs de trachyte gris porphyroïde, un trachyte blanc avec cristaux de rhyacolithe, paillettes de mica et pyroxène. Une roche analogue, à pâte poreuse et très-grands cristaux de rhyacolithe, a été exploitée entre le Plomb et la percée du Lioran.
Au Col-de-Cabre, est un trachyte blanc, homogène et friable.
Notons encore des trachytes gris avec cristaux de pyroxène et nodules calcaires, employés pour l'empierrement de la route, entre Thiézac et les Chazes; des trachytes gris à pâte homogène, semblables à ceux que l'on exploite aux carrières du Mont-Dore, et offrant de l'analogie avec certaines coulées de laves modernes. Ces derniers sont souvent scorifiés. Ils sont communs dans les conglomérats.
Dans les assises inférieures des escarpements du Puy-Mary, un banc de trachyte bulleux et très-scorifié se fait remarquer par sa continuité. Les parties exposées à l'air ont pris une teinte rouge, et la roche, très-friable, s'est désagrégée plus facilement que celle des assises supérieures qui font saillie au-dessus d'elle.
Au nord-ouest de la grande région volcanique, près de Riom-les-Montagnes et de Menet, sont deux buttes trachytiques isolées. La roche de la butte de Menet est blanche et porphyroïde; elle est associée à des conglomérats qui empâtent beaucoup de fragments du sol micaschisteux sur lequel ils reposent.
Des bancs trachytiques existent aussi dans les montagnes du Cézalier. Ainsi on exploite , à la Font-St-Martin , commune de Vèze, un banc gris-clair bulleux; près de Montgreleix , un banc gris-clair à pâte serrée , contenant quelques petits cristaux de rhyacolithe : près de la Godivelle (Puy-de-Dôme), est une carrière de trachyte blanc porphyroïde. La butte la plus élevée de ce groupe est toute entière trachytique. On peut encore citer, dans le Puy-de-Dôme, Apchier, la Boutaresse. Pourtant ces roches n'ont pas, dans le Cézalier, la même importance que dans le Cantal et le Mont-Dore.
Les conglomérats et tufs trachytiques ont un immense développement dans la formation volcanique du Cantal, et en constituent partout les assises inférieures. Ils présentent la plus grande variété dans leur structure et leur mode d'agrégation. Tantôt le tuf consiste en petits fragments et cristaux feldspathiqucs, réunis par une pâte terreuse ou scoriacée, formée elle-même d'éléments et de débris trachytiques. Tantôt la masse a un grain uniforme : sa consistance est alors friable ou compacte, et, dans ce dernier cas, le tuf passe fréquemment, d'une manière insensible, à une roche trachytique homogène. Les tufs compacts sont quelquefois rubanés par des veines qui doivent leur coloration à de l'oxyde de fer. Très-communément, la roche est une brèche à fragments anguleux : quelquefois alors les fragments sont petits, scoriacés, et le ciment est à-peu-près de même nature que celui des tufs plus homogènes. On désigne sous te nom de brèches toutes les roches formées d'une pâte qui englobe des fragments.
Mais souvent la pâte est grossière et englobe des fragments de toute grandeur, mêlés à des blocs de dimensions très-considérables : ces fragments et blocs proviennent de toutes les variétés de trachyte et de basalte. Le trachyte y est beaucoup plus abondant, surtout la variété grise porphyroïde. Les fragments de basalte se trouvent en général réunis les uns auprès des autres, et non uniformément disséminés au milieu des pierres d'autre nature : quelquefois le ciment qui les joint est lui-même basaltique.
Les tufs et conglomérats à parties fines forment presque exclusivement les masses et assises inférieures du centre du groupe. Le Lioran est composé de ces tufs, mêlés à des masses trachytiques homogènes. Ces roches passent souvent de l'une à l'autre : leur disposition est très-confuse et désordonnée, et rarement observe-t-on des indices de stratification. On voit ces mêmes tufs, jusqu'à une grande hauteur, dans le ravin de la Garde qui fait face aux Chazes.
Lorsqu'on s'éloigne du centre, les tufs bréchiformes et les conglomérats grossiers dominent. On les rencontre dans la plupart des vallées, formant l'assise inférieure de la formation, soit au-dessous des basaltes, soit au-dessous des trachytes. Auprès d'Aurillac, de Girgols, de $t-Cernin, de St-Paul, ils ne sont point recouverts par ces roches. Très-souvent des masses trachytiques les accompagnent; quelquefois elles forment au milieu d'eux des bancs assez nettement stratifiés, comme à Laveyssière, près Murat.
Nous avons déjà fait remarquer que le terrain tertiaire est souvent disloqué au contact des conglomérats; que ceux-ci empâtent des blocs de ce terrain, et parfois renferment aussi des empreintes d'arbres et de feuilles. On y rencontre assez rarement des fragments de roches primitives, micaschistes ou granites. C'est à cette circonstance que nous devons sans doute attribuer l'existence d'un bloc de syénite, (Sorte de granite dans lequel te mica est remplacé par l'amphibote.) observé par nous dans le lit de la Jordanne, au pied du Puy-Griou.
La nature des blocs mêlés aux conglomérats, des masses et bancs qui y sont intercalés, varie suivant les localités. Le trachyte gris porphyroïde s'y rencontre très-fréquemment. Des blocs de trachyte gris, huileux et scorifié, se voient en abondance : entre Vic et Thiézac ; au-dessus de Bourgeade , dans la haute vallée d Allagnon; auprès de Gadilhou , dans la vallée de la Santoire : on les trouve souvent aussi auprès d'Aurillac, de Vezac. Les débris de basaltes sont abondants: auprès de Fontanges et de Salers, où les conglomérats de cette roche ont formé de grands éboulements; auprès d'Aurillac; entre Carlat etRaulhac; auprès de Mauriac et d'Ally. Dans les collines qui dominent Aurillac, Giou, Yollet, le bouleversement des bancs de conglomérats est extrême: ils englobent pêle-mêle des trachytes, des basaltes, des calcaires et même des bancs considérables de ces roches. Entre Vic et Thiézac, on observe des pierres trachytiques compactes, quelquefois porphyroïdes et se rapprochant, par l'aspect, des phonolithes.
Presque partout où existent les bancs basaltiques, ils forment la nappe supérieure de la formation. On remarque pourtant quelques intercalations de ces bancs au milieu des conglomérats; par exemple, auprès de Murat, sur la route d'Aurillac; vers Courbeserre, commune de Carlat.
Au milieu même des masses trachytiques qui forment les cimes et les escarpements les plus élevés, on trouve des masses de conglomérais dont la structure demi-arénacée et la disposition par lits indique l'action des eaux ou plutôt d'éruptions boueuses. Plusieurs alternances de ces lits, les unes à petits fragments, les autres plus grossières, existent sur les crêtes qui sont au sud du Plomb : leur inclinaison est d'environ 35 degrés. Au nord du Puy-Chavaroche, une masse semblable fait saillie au milieu des escarpements et semble pendre au-dessus de la vallée du Falgoux : une autre existe à côté de Roche-Taillade.
Les phonolithes sont moins abondants que les roches précédentes, mais sont remarquables par la place qu'ils occupent dans la formation. (Roche à cassure esquilleuse, principalement feldspathique. Elle doit son nom à sa propriété de résonner trés-fortement par t'effet du choc.) Ils constituent exclusivement ce massif à formes irrégulières, sur lequel s'élèvent les cimes aiguës nommées le Puy-Griou, les puys Griaunou et de Lusclade. Les phonolithes des puys Griou et de Lusclade sont de couleur claire, divisés en plaques; ils renferment de très-nombreux cristaux de pyroxène : on y trouve aussi de l'amphibole et de très-petits cristaux feldspathiques. Celui du Puy-Griaunou est au contraire de couleur foncée. Entre ce dernier pic et le Griou, on observe un petit lambeau de trachyte supporté par le phonolithe, et des échantillons qui semblent offrir un passage entre ces deux roches, et qui proviennent sans doute d'une modification subie par le trachyte aux points de contacts.
Au nord de la Roche-Taillade, une petite butte phonolithique appelée la Roche-Blanche, domine la vallée du Falgoux. Vis-à-vis de Dienne, sur la rive droite de la Santoire, le phonolithe tégulaire est exploité.
Au nord-ouest de la région volcanique, la même roche couvre plusieurs plateaux: tels sont ceux de Chastenac; de Milliac, prés Chastel; de Vinsac, près Menct; celui qui domine au sud le hameau de Broc, sur le ruisseau de Violou. Aux points où le phonolithe est en contact avec le basalte, il lui paraît inférieur.
Dans la Planèze et aux environs de Mauriac, existe une roche, espèce de dolérite, formée principalement de labrador. Elle présente une multitude de petites arêtes et esquilles feldspathiques de couleur grise, sans formes cristallines bien déterminées, entremêlées confusément, mais non réunies par une pâte, de sorte que la masse est criblée de petites cavités. Elle renferme des cristaux, souvent assez beaux, de péridot. Elle est facile à tailler; aussi l'exploite-t-on à St-Flour et à Chaudesaigues pour les constructions. On la trouve dans la Planèze, vers les Ternes, où elle repose sur les conglomérats; à Bouzentès, à Fressanges. Certains basaltes regardés a la loupe, offrent une structure qui les fait ressembler à cette roche.
Citons encore quelques roches pechstiniques en couches. A Fressanges, au-dessus de la dolérite, est du pechstein de couleur noire, à cassure conchoïde et résineuse, renfermant des cristaux de péridot et de feldspath blanc translucide.
Outre les grandes masses dont nous venons de parler, les roches volcaniques forment des filons qui coupent les divers bancs de la formation, quelle que soit d'ailleurs la nature de ceux-ci. Ils s'observent surtout vers la partie centrale, où ils règnent avec régularité sur les hauteurs. Leurs plans sont toujours à-peu-près verticaux.
Les tufs du Lioran et des environs des Chazes, sont traversés en tous sens par des filons trachytiques, quelquefois fort puissants. La roche qui les compose est le plus souvent compacte et de couleur blanche : elle présente assez rarement une structure schisteuse; souvent elle est grise et porphyroïde. Ce dernier trachyte est fort commun dans les filons de la haute vallée de l'Allagnon. On peut encore citer un trachyte noir, à pâte très-compacte, petits cristaux de rhyacolithe et quelquefois paillettes de mica, ayant ressemblance avec certains basaltes qu'on voit à l'entrée nord de la percée du Lioran : une roche analogue, avec cristaux de péridot, s'observe dans le fond de la vallée de la Jordanne, entre les puys Griou et Mary.
Les filons trachytiques sont beaucoup moins fréquents dans les hauts escarpements. L'un d'eux se voit au sud du Plomb; un autre non loin de ce sommet, sur l'arête transversale qui sépare les ravins de la Garde et de Ferval. Un filon porphyroïde existe à l'est du Puy-Mary.
Les filons basaltiques sont nombreux, et coupent toutes les assises de conglomérats et de trachytes. Citons d'abord le large mur de basalte qui forme la colline de Bredon, vis-à-vis Murat, et qui paraît encore entre Murat et cette colline: il s'est fait jour à travers les conglomérats. Dans les escarpements de la partie centrale, ces filons présentent une faible épaisseur, mais une grande régularité. On en voit un au nord du Plomb; un autre dirigé du nord au sud, au sommet de la crête qui domine vers le sud le ravin de la Garde : un filon de même direction existe auprès du Col-de-Cabre, sur le revers est du Puy-Roumière. On en voit encore : sur le col que l'on traverse pour passer de la vallée du Falgoux dans celle dela Jordanne; au nord du Puy-Chavaroche; entre la Roche-Taillade et la Roche-Blanche. Nous noterons enfin : un filon puissant à Gandilhou, dans la vallée de la Santoire; un filon vers la Ruschaire, vis-à-vis de Salers.
Dans le ravin de la Garde, vis-à-vis des Chazes, on trouve en filons des obsidiennes et pechsteins , roches à cassure conchoïde, à éclats vitreux et résineux : leur couleur est le vert foncé ou le noir. Il en existe aussi dans le ravin des Vergnes, entre les Chazes et le Lioran.
Hors de la région des grands plateaux, se trouvent, détachées et disséminées sur une foule de points, des buttes volcaniques et des portions de coulées. Ces lambeaux isolés sont presque tous basaltiques. Quelques-uns d'entre eux ont évidemment fait partie des vastes nappes de la formation centrale, dont ils ont été séparés par les fractures et les dénudations du sol. Tels sont les basaltes de Lieutadès, de Ronesqne ; ceux de la Chau, de Dat et de Moissac, qui proviennent probablement de la même coulée que le rocher de Carlat; les basaltes des environs de Condat et de St-Etienne. D'autres paraissent le résultat de coulées ou d'éruptions isolées.
Parmi ces diverses masses appartenant à l'une ou l'autre catégorie , nous citerons : les plateaux d'Arnac et de St-Santin-Cantalès; dans le canton de Sagnes, les roches de Lempret et de Charlus, qui dominent le terrain houiller, et celui de Largniac, qui est complètement environné par ce terrain.
La grande masse de phonolithe qui couronne le plateau de Bort (Corrèze) et qui cache sur une certaine étendue le terrain houiller, est fort remarquable par sa puissance, son élévation au-dessus des montagnes primitives voisines, ses divisions prismatiques et par le contour que le lit de la Dordogne a tracé autour d'elle.
A l'est du département, on trouve le basalte auprès de la Chapelle-Laurent, de Celoux, de Lastic. Au sud-est, il couronne les montagnes qui sont au-dessus de Jullianges et de Broussoles, de Faverolles et de Loubaresse. Ces dernières masses doivent sans doute leur origine à des centres d'éruptions indépendants de la grande formation.
Enfin, au sud de Chaudesaigues et à l'extrémité du département, s'élèvent les montagnes de St-Urcize et de la Guiolle, entièrement recouvertes par des nappes basaltiques qui se relèvent vers les points culminants.
Les roches volcaniques du Cantal renferment peu de substances minérales susceptibles d'être utilisées dans les arts métallurgiques ou chimiques. II existe des gisements d'alunite (Rocbe renfermant du sulfate d'alumine et de potasse, ct dont on peut extraire de l'alun) à Benech, près Mandailles, et dans la vallée de Fontanges.
Recherchons maintenant la nature des causes qui ont pu produire ces vastes nappes de basaltes et de trachytes, des phénomènes par suite desquels nous les voyons former les escarpements des hautes vallées, terminer les montagnes et les collines.
Leur origine volcanique, long-temps contestée, ne saurait plus aujourd'hui être mise en doute. Les cendres, les scories et les matières ponceuses, qui accompagnent les basaltes et les trachytes, leur nature minéralogique même établissent la plus grande analogie et parfois une similitude complète entre ces roches et les laves modernes. Il n'existe pas dans le Cantal des vestiges manifestes de ces cônes de scories que produisent de nos jours les éruptions laviques. Mais le Velay, le Vivarais, les environs d'Ardes, dans le département du Puy-de-Dôme, présentent des cratères parfois admirablement conservés, du pied desquels s'épanchent des coulées de basaltes : celles-ci, suivant la pente naturelle, se sont jetées dans les vallées et les dépressions du sol. Depuis, les vallées ont été approfondies par les érosions des eaux, les plaines ont été ravinées et dépouillées de leurs strates les plus superficielles, et, dans les environs du Puy, ces coulées de basalte terminent des collines en formant des nappes identiques à celles que nous offrent les grands plateaux du Cantal. Les volcans récents de la chaîne du Puy-de-Dôme, dont les déjections et les coulées sont en tout semblables à celles des volcans encore en feu , ont donné des laves, dont quelques-unes sont basaltiques et d'autres se rapprochent de certains trachytes gris à texture uniforme.
Ou les cratères du Cantal ont disparu, ou l'émission des grandes coulées qui ont couvert le pays n'a pas donné lieu à des projections très-considérables de matières scoriacées. Cette dernière circonstance parait probable, et la même remarque peut être faite pour la plupart des nappes volcaniques dont l'origine est très-ancienne.
Les nombreux filons basaltiques et trachytiques indiquent des fissures par lesquelles les roches sont arrivées au jour. Mais les points principaux d'éruption on dû être relativement en petit nombre; car, le peu de puissance de beaucoup de ces filons ne serait pas en rapport avec l'épaisseur et l'étendue des assises.
Nous avons dit que le basalte se rencontre aussi formant des buttes ou des rochers saillants. Ceux-ci sont parfois des dykes ou masses qui ont été injectées à travers de larges crevasses. Quelquefois on peut présumer qu'ils marquent l'origine des coulées. Souvent il semble que le basalte, arrivé au jour à l’état pâteux, ait formé une espèce de dôme ou de champignon au-dessus de la bouche volcanique, sans produire d'ailleurs de grandes nappes. Le plus beau dyke est le rocher de Bonnevie, auquel s'appuie la ville de Murat : avant la dénudation du sol, il devait être englobé dans la masse des conglomérats. Il est à remarquer que le puissant filon de Bredon semble aboutir au pied même de ce rocher. Le Puy-Violent a été un point d'émission, autour duquel se sont étendues de vastes coulées.
La forme de huttes et de dômes, sous laquelle se présentent les trachytes des Monts-Dôme et de la Haute-Loire, et qui est fréquente dans ceux du Mont-Dore, est moins saillante dans les trachytes du Cantal. Pourtant, les puys Mary, Roumière, Chavaroche et la montagne de Menet, paraissent, au moins à leurs sommets, plutôt formés par de grandes masses que par des bancs superposés.
Les observations qui précèdent s'appliquent aux phonolithes, qui se présentent sous les mêmes apparences que les roches précédentes.
Les tufs et les conglomérats, qui forment rarement des assises aussi régulières que les basaltes et les trachytes, semblent tantôt être venus au jour dans un état incandescent et demi-fluide, tantôt avoir été le produit de coulées boueuses. Les tufs compacts, qui passent insensiblement à de véritables roches trachytiques, dont les fragments sont comme demi-fondus dans la pâte, appartiennent sans aucun doute à la première catégorie. Une grande partie même des conglomérats bréchi formes grossiers, à pâte terreuse, ont dû l'état de ramollissement qui leur a permis de s'étendre en nappes à leur très-haute température, comme le prouvent les arbres carbonisés, les fragments altérés de silex et de calcaire qu'ils renferment. Dans l'autre catégorie , paraissent devoir être rangés divers conglomérat dont les fragments présentent des angles moins vifs et sont disposés par lits parallèles, avec indices d'une stratification rarement concordante avec la disposition des grandes assises.
Dans tous les cas, ces masses ont dû s'échapper de la même manière et peut-être par les mêmes ouvertures que les coulées de trachyte; et, dans quelques filons trachytiques, la roche paraît le long des parois à l'état de conglomérat. Les secousses qui ont accompagné les éruptions volcaniques , les efforts que les masses en fusion devaient exercer sur les obstacles qu'elles rencontraient, ont pu déterminer la fracture en tous sens, et le broyement des bancs supérieurs et des parties de la coulée déjà solidifiées. Ces fragments et blocs concassés auraient été ensuite enveloppés par la masse incandescente, Si plusieurs des éruptions ont eu lieu sous l'eau, comme la préexistence du lac tertiaire tendrait à le faire supposer, cette circonstance a dù faciliter beaucoup la formation des conglomérats; l'eau refroidissant et solidifiant rapidement les parties qui arrivaient à son contact, rendant facile la dislocation et le soulèvement des masses, contribuant même par son bouillonnement et ses mouvements tumultueux au transport et à la confusion des matériaux.
L'époque relative de l'apparition de ces diverses roches est indiquée par l'ordre de leurs superpositions. Les basaltes ont été évidemment le produit des dernières éruptions volcaniques du Cantal. Parmi les trachytes, les moins anciens paraissent être ces assises porphyroïdes qu'on remarque en nappes régulières au sommet des plus hauts escarpements. Les conglomérats sont contemporains des trachytes dont ils renferment les débris. La prédominance de la variété grise porphyroïde dans la plupart de ceux qu'on observe, vers les extrémités de là région volcanique, prouvent qu'ils ont été produits abondamment à la fin de la période trachytique. Il y a eu même alternance, peut-être simultanéité entre les premières coulées basaltiques et les dernières émissions de conglomérats. Ce fait est prouvé par les nombreux fragments basaltiques que renferment les assises supérieures de ceux-ci, par les bancs de basaltes intercalés observables en quelques points. On pourrait peut-être expliquer les intercalations par des infiltrations au milieu des bancs préexistants; mais cette explication ne saurait être admise pour les blocs et les débris englobés.
Quant aux coulées de phonolithes que l'on observe au-dessus de Bort et au nord-ouest du département, elles sont, par leurs positions et leurs manières d'être, tout-à-fait analogues aux basaltes : elles semblent leur être à-peu-près contemporaines, peut-être un peu antérieures.
Les inclinaisons régulières des nappes volcaniques vers un centre commun, les formes circulaires des grands escarpements, la ressemblance assez imparfaite, il est vrai, qu'offrent les tufs et certains conglomérats avec des masses de cendres agglutinées, ont fait d'abord regarder le groupe du Cantal comme un vaste cratère ou cône d'éruption dégradé et déchiré profondément, dont les produits avaient revêtu les flancs de la montagne et couvert au loin le pays environnant.
La théorie de M. de Buch sur les cratères de soulèvement, a mis ces idées en grande suspicion. Enfin, dans leur remarquable mémoire sur les groupes du Cantal et du Mont-Dore, MM. Dufrenoy et Elie de Beaumont ont fait ressortir là véritable cause dé la structure actuelle de ces montagnes.
Les exemples que nous offrent le Vésuve, l'Etna et les autres volcans en feu, aussi bien que les volcans éteints du Puy-de-dôme , montrent que les coulées ne s'étendent en nappes larges et régulières que dans des plaines ou des bassins, et qu'alors leur surface est toujours sensiblement horizontale. Partout où le sol offre une forte pente, elles s'étirent en bandes étroites, minces et scoriacées. On ne pourrait admettre que de grandes masses d'abord incandescentes, puis refroidies régulièrement, présentassent une inclinaison égale seulement à 4 ou 5 degrés, comme celle qui est commune à une grande partie des plateaux du Cantal. A plus forte raison serait-il impossible, d'après toutes les lois de la dynamique et de l’hydrostatique, que les nappes de trachyte gris porphyroïde, qui couronnent le cirque de la vallée de la Jordanne et les escarpements du Plomb, eussent formé un manteau régulier sur la partie culminante du cône d'éruption. Les bancs que nous voyons aujourd'hui inclinés de toutes parts vers le centre du groupe, n'ont donc pu se former que dans un vaste bassin ou une plaine, et, après leur formation , leur surface était horizontale : leur relèvement n'a pu être causé que par l'action d'une force postérieure. Ce résultat géologique si important doit être regardé comme aussi bien démontré pour des nappes volcaniques que pour les couches de sédiment, que nous voyons fortement inclinées en tant de points de la surface terrestre. C'est la base et la proposition fondamentale sur laquelle repose toute théorie de soulèvement.
Dans le Cantal, la force soulevante a évidemment eu son action principale dans cette partie centrale vers laquelle se relèvent tous les bancs. On conçoit quel doit être l'effet d'une pression semblable parvenant à rompre une grande épaisseur d'assises horizontales. Le soulèvement de ces assises ne peut avoir lieu sans des fractures et des déchirements, dont les lignes passeraient par le point de rupture, semblables à ces fentes étoilées que produit un choc sur un morceau de verre ou un banc de glace. Les nappes se divisent en segments triangulaires qui tournent tout autour de leurs bases, tandis que leurs sommets s'exhaussent tout autour du centre. Rarement les sommets aigus de ces segments pourront subsister: ils forment les parties les plus exposées à être dé truites, tant par l'effet des érosions atmosphériques que par les secousses qui ne manquent jamais d'accompagner ou de suivre de tels efforts souterrains. Ces efforts, d'ailleurs, ne se concentrent pas en un point mathématique, mais s'exercent nécessairement dans un rayon plus ou moins grand. Souvent, et le Cantal lui-même nous servira d'exemple, ils semblent s'être manifestés par le surgissement de masses puissantes. Celles-ci ont dû ébranler et disloquer en tous sens la portion supérieure des assises, dont l'éboulement et la destruction a produit ces grands évidements en forme de cirques ou de cratères, communs aux montagnes de cette nature. Lorsque d'ailleurs une portion de la croûte terrestre a cédé à une pression souterraine qui agissait sous une certaine étendue, la rupture a dû avoir tendance à se faire suivant la surface d'un cylindre à base circulaire; car ce mode est celui qui, pour une même surface de pression, présente le moins de résistance de cohésion à vaincre. Cette raison peut servir à expliquer la formation des cirques, comme celle de certains cratères-lacs , tels que le lac Pavin, dans les Monts-Dore. Quant aux fractures rectilignes et divergentes, que nous avons représentées comme une conséquence nécessaire du relèvement des nappes, elles sont l'origine de ces grandes et profondes vallées qui, du centre à la circonférence, coupent les assises volcaniques et quelquefois les terrains sous-jacents.
II est facile de calculer par approximation quelle a dû être originairement la grandeur totale des fractures, en supposant que toutes les nappes fassent partie d'une surface conique. (L'excès de grandeur qu'une circonférence, tracée sur cette surface à une certaine distance de la bas comptée sur l'apothème ou côté du cône, présente sur une circonférence tracée sur le plan de base, concentriquement à la circonférence de base et à une distance de celle-ci, égale à la première, mesure la somme des fractures à ta même distance de la base des segments formés par les nappes relevées.)
Ce calcul a été fait par MM. Dufrenoy et Elie de Beaumont ; ils ont admis que le rayon de la surface circulaire affectée par le soulèvement est d'environ 22,000 mètres, et que l'inclinaison moyenne des nappes est de 3 degrés 42 minutes ( On divise le degré en 00 minutes.) , et ont trouvé 236 mètres pour la somme des fractures primitives, à une distance du centre égale à 4,000 mètres ; distance qui est à-peu-près celle qui sépare le même centre des grands escarpements du Puy-Chavaroche, du Col-de-Cabre et du Plomb. Cette somme est très-faible, relativement aux ouvertures que présentent les trois seules vallées de la Cère, de la Jordanne et de l'Allagnon, et les fissures produites par le soulèvement ont été immensément agrandies par les érosions dont elles ont dû singulièrement faciliter et provoquer les effets.
Selon l'opinion de MM. Dufrenoy et Elie de Beaumont, le massif phonolithique du Puy-Griou aurait surgi par l'action de la force soulevante, principalement concentrée vers ce point central. Il est probable, en effet, qu'il a joué un grand rôle dans le phénomène du soulèvement. Tout semble le démontrer: sa position au milieu des grands escarpements trachytiques; le relèvement que les nappes de la haute vallée de la Jordanne présentent vers un point intermédiaire, entre lus puys Gnou et de Lusclade; l'irrégularité et la singularité de ses formes, si différentes de celles des montagnes voisines : ajoutons encore les petits lambeaux et fragments de trachyte quelquefois altérés, que l'on trouve entre les puys Griou et Griaunou.
Nous sommes cependant portés à croire que l'effort intérieur a réagi directement sur un espace notablement plus grand. La montagne du Lioran, formée de tufs confus, et si distincte aussi par sa forme des escarpements qui l'entourent, nous semble avoir dû surgir pendant la période du soulèvement. Ce serait elle qui, poussée de bas en haut comme un coin immense, aurait séparé les crêtes du Plomb des cimes de Vassivières. C'est, en effet, vers le Lioran que se relèvent les nappes de ces dernières montagnes, ainsi que celles qui sont au nord du Plomb. Notre hypothèse s'accorderait bien avec la forte inclinaison que présentent les plateaux , en approchant de la ligne de faite des hauteurs qui bordent à l'est la vallée de Vic : elle expliquerait aussi l'absence de vallées de déchirement arrivant jusqu'à ces longues crêtes, le parallélisme des deux vallées principales de la Jordanne et de la Cère; car la vallée de la Cère, ainsi que celle de l'Allagnon, auraient été produites par le soulèvement du Lioran, où ces deux rivières prennent leurs sources. Il serait, d'ailleurs, difficile de voir dans les lignes presque droites des montagnes du Plomb, la continuation d'un cirque dont le contour passerait par les puys Chavaroche, Mary et Roumière.
En décrivant la configuration du sol volcanique, nous avons exposé la disposition remarquable de ces crêtes étroites à pentes abruptes, qui s'étendent du Puy-Chavaroche au Col-de-Cabre et que n'ont pas coupées les vallées divergentes. Nous avons remarqué aussi l'élévation et la pente régulière des plateaux qui avoisinent les puys Violent et d'Eron. Ces faits sont de nature à faire supposer que, dans ces directions, l'effort de .soulèvement s'est exercé avec énergie à une assez grande distance du point central, et même au-delà de l'enceinte limitée par le cirque de la Jordanne. La petite butte phonolithique, désignée sous le nom de Roche-Blanche, aurait peut-être ici quelque analogie avec le Puy-Griou.
Le groupe du Cézalier, qui présente de vastes plateaux se relevant graduellement vers les points culminants, a été aussi le théâtre d'un soulèvement. Ici la pression souterraine a été beaucoup moins énergique; car le relief de ces montagnes est bien moins accidenté que celui du Cantal ou du Mont-Dore. Cet effort, du reste, parait avoir eu une très-grande surface d'action.
Enfin, les montagnes de la Guiolle peuvent encore se prêter à des considérations semblables; car elles aussi sont revêtues de bancs basaltiques inclinés.
Même hors de la région volcanique centrale, nous voyons les nappes horizontales de basaltes et de phonolithes couronner des collines ou des montagnes. Quand elles ont coulé, les sommets de ces collines étaient des plaines ou des vallées. Depuis, les lits des torrents ont été creusés au-dessous d'elles; le niveau même du sol environnant s'est légèrement abaissé par la destruction des parties superficielles du micaschiste ou du granite, tandis que l'espace protégé par la couverture volcanique, plus résistante, n'a pas cédé aux mêmes causes de dégradation. Certains phénomènes accidentels, plus ou moins violents, ont pu contribuer à ces résultats. Ainsi, il n'est pas douteux que bien des fentes, ayant donné naissance aux ravins, n'aient été produites pendant les convulsions volcaniques, même à grandes distances des points d'émission ou de soulèvement. Les eaux des lacs tertiaires ont dû aussi être chassées de leur lit, soit tout-à-coup, soit graduellement, et de semblables masses d'eau faisant irruption, sont certainement susceptibles de produire des destructions très-grandes. Dans beaucoup de cas néanmoins, les effets signalés ne semblent pouvoir être attribués qu'à l'érosion des eaux et aux autres causes atmosphériques; toujours ces causes sont venues les accroître dans une très-large proportion. La grandeur des effets, comparée à la lenteur d'action de cette nature, peut donner une idée du temps immense qu'il leur a fallu pour s'accomplir. Par exemple, la profondeur du lit de la Dordogne, au-dessous de l'assise phonolithique qui domine la ville de Bort, est d'environ trois cents mètres; la profondeur des ravins tortueux de la Trueyre au dessous des basaltes de Paulbenc, de Lieutadès , d'Espinasse est presque aussi grande. L'apparition des ces basaltes et de ces phonolithes se rattache pourtant à une des périodes les plus récentes parmi celles que la géologie embrasse et présente à notre étude.
ALLUVIONS. Terrains modernes
Nous comprenons dans cette division les dépôts superficiels et les terrains postérieurs aux grandes formations géologiques que nous avons essayé de décrire.
Les plaines arides que la route d'Aurillac à Argentat traverse auprès de Saint-Paul-des-Landes et de Nieudan , sont couvertes d'un sable quartzeux, dont les grains sont tantôt blancs, tantôt de couleur grise ou violacée, parfois translucides ; il renferme des fragments de silex assez gros et à surfaces irrégulières. Sa nature et son aspect prouvent qu'il provient, en grande partie, des terrains tertiaires qui composent les assises inférieures des collines voisines. Quelquefois les grains sont agglutinés par un ciment calcaire et ferrugineux, de sorte qu'ils forment une espèce de grès très-friable. L'épaisseur de ce manteau sablonneux est faible, et auprès de Saint-Paul, les moindres fouilles découvrent le calcaire. Les mêmes sables et silex s'observent auprès de Jussac, de Naucelles, entre ce village et les collines d’Aurillac, et en plusieurs autres points vers la limite sud-ouest des plateaux. Auprès de ces collines, les silex sont en général plus gros, mêlés à des pierres calcaires, à des fragments de trachyte et de micachistes, suivant la nature du terrain inférieur.
Ces dépôts sont le produit d'alluvions certainement fort-anciennes; car la Cère, l'Authre ont creusé leurs ravins au dessous de leur niveau. Les grands courants d'eau, dont ils attestent l'action, ont sans doute détruit la portion des terrains tertiaires et des nappes volcaniques, qui s'étendait au sud des collines, et qui formait le prolongement des bancs dont celles-ci nous montrent la coupe; ils doivent être contemporains des secousses volcaniques qui ont fait surgir les montagnes centrales.
Nous croyons qu'on doit rapporter a des faits de même ordre et de même date les galets et cailloux quartzeux que l'on trouve sur les coteaux qui entourent le lac de Madic et sur ceux qui avoisinent Lempret et Largniac; à un niveau qui est fort supérieur à celui des lits actuels de la Dordogne et de la Sumène, quoiqu'il soit moins élevé que celui des plateaux basaltiques et primitifs.
Les granites, et surtout les micaschistes et les gneiss se décomposent parfois en argiles, sous l'influence des agents atmosphériques. Lorsque ces terres sont en place, on y reconnaît généralement la contexture des roches qui les ont produites. Nous pouvons citer, parmi les gisements d'argiles, les terres bariolées de Pierre-Levade et de Prentegarde, dont se servent les potiers de Laroquebrou , celles du Pont-du-Vernet.
Les roches volcaniques, principalement celles qui sont scoriacées, sont susceptibles de se décomposer d'une manière analogue et donnent des argiles rouges , que l'on rencontre sur les plateaux ou à leurs pieds.
Sur certaines plaines basaltiques, sont des marais parfois assez étendus, où se forment des dépôts de tourbes. Ce combustible se produit par une décomposition des plantes herbacées, sous la double action de l'eau et de la lumière, et porte dans sa contexture les empreintes des tiges et des filaments de ses plantes. II en existe des gisements considérables dans la région qui s'étend entre les cimes du Cantal et le Cézalier.
Enfm, les rivières et les torrents entraînent dans leurs lits des blocs et des débris des terrains qu'ils traversent. Ces fragments s'arrondissent, se strient, s'usent par les frottements. Suivant la rapidité du courant, en tel ou tel endroit, on trouve de gros blocs, des bancs de graviers ou de sables. Lorsque les berges d'une rivière sont bordées de plages, celles-ci se trouvent, à chaque crue, plus ou moins envahies et couvertes par les sables ou les matières tenues que les eaux tenaient en suspension. Dans le Cantal, où les rivières sont généralement encaissées dans des ravins ou des vallées profondes, ces alluvions n'ont pu s'étendre beaucoup au delà du lit habituel des eaux
