La structure géologique - Lapadu

La structure géologique
L'Auvergne tout entière et, par voie de conséquence, le Puy-de-Dôme, appartiennent
au Massif Central français. On retrouvera donc dans l'histoire géologique de ce
département le déroulement des évènements qui ont marqués ce massif. Celui-ci, nous
le rappelons ici, est un des éléments reliques de la grande chaîne d'Europe dite
“hercynienne” dont l'histoire majeure déjà ancienne a été reprise dans des temps plus
récents.
Il Y aura donc lieu de considérer d'abord le bâti fondamental du pays, le socle
hercynien, qui en constitue l'armature de base. Ensuite, il conviendra d'examiner les
formations qui ont pu ultérieurement s'y déposer et qui, de plus en plus proches de
notre temps, ont pu d'autant mieux s'y maintenir. Une date marquera donc cette étude :
la formation de la vieille chaîne du Massif Central français, voici environ 300 millions
d'années avant l'époque actuelle (on marque cette date, comme les autres, par l'unité
de compte en géologie, soit le million d'années, ou M.A.).
*
* *
Le socle hercynien
En fait, il est partout, mais il n'affleure naturellement que là où des formations plus
récentes postérieures à l'édification de la chaîne de montagnes ne le recouvrent pas ou
ont ultérieurement disparues, entraînées par l'érosion.
Son territoire de prédilection, ce sont surtout les plateaux du Livradois et du Forez à
l'est, la Combraille au nord-ouest, l'Artense au sud-ouest. Mais sous les amas
volcaniques il peut apparaître, en particulier dans les vallées où l'érosion a déblayé le
matériel volcanique. C'est le cas du vaste plateau de la Sioule, rebord occidental de la
plaine de Limagne où l'on peut voir de larges auréoles de socle affleurer de façon plus
ou moins discontinues.
D'une manière générale, ce socle est formé de gneiss et de granites qui sont liés entre
eux selon des rapports qui sont souvent délicats à préciser mais où l'intrusion granitique
semble avoir la part prépondérante. Les micaschistes, du moins les vrais micaschistes,
sont en principe plus exceptionnels. On le voit, ce socle est profondément cristallin.

Mais par contre, on voit, associées à ces gneiss, des nappes plus ou moins abondantes
de schistes, schistes souvent durcis par une action de contact due précisément aux
granites intrusifs qui ont pu les pénétrer et les cuire en quelque sorte - on parle d'un
“métamorphisme de contact” -. Et, avec ces schistes ainsi durcis et prenant souvent un
aspect corné - aussi parle-t-on de cornes ou cornéennes pour désigner de telles
formations - sont souvent présents des amas de roches chimiquement analogues à des
granites mais dont la structure rappelle bien davantage une structure de roches de
faons ou même de laves épanchées. Ces microgranites - car tel est alors leur nom -
sont spécialement visibles en Combraille, région de Manzat par exemple, et en
Montagne Bourbonnaise avec un important développement au niveau des
départements voisins de la Loire et de l'Allier.
Quel âge attribuer à ce socle ? Il est difficile de répondre avec certitude, les éléments
paléontologiques manquent a priori puisqu'il s'agit d'un ensemble très intensément
métamorphisé. Les gneiss et sans doute certains granites peuvent être très anciens, et
dater de la base des temps primaires ou même plus anciens encore, ce qui nous
donnerait une date antérieure à 500 M.A. Plus récents seraient les schistes et
microgranites associés, plus précisément immédiatement avant les grands évènements
de l'orogénie hercynienne, ici datée du Carbonifère moyen. La majeure partie des
granites, entre autres ceux qui sont en position intrusive, serait sensiblement de la
même date, encore que certains d'entre eux, à la lumière de mesures très récentes,
seraient peut-être plus anciens et remonteraient un peu dans l'échelle des temps (300 à
350 M.A. ?).
Quoiqu'il en soit, dans le domaine du Massif Central français, l'achèvement de la
grande chaîne hercynienne daterait de la fin du Carbonifère moyen, soit sensiblement
320 M.A. Cette montagne très jeune du être d'un relief imposant et le climat de
l'époque, favorable à une végétation sans doute encore assez primitive quant à ses
représentants (fougères géantes, résineux très primitifs, etc.) mais exubérante quant à
son développement et son foisonnement, a dû couvrir le Massif Central d'un manteau
végétal extrêmement dense et touffu. De là l'origine des bassins houillers dont nous
allons maintenant parler.
Les bassins houillers
Attaquées par les pluies et les orages qui s'abattaient sur elles, ces montagnes en
pleine jeunesse s'érodaient rapidement. Des amas d'alluvions, cailloux, blocs, sables et
argiles variés se déversaient dans les bas fonds où des lacs se sont ainsi créés, lacs où
s'accumulaient ces matériaux et qui se sont plus ou moins rapidement comblés.
D'importants débris végétaux étaient mêlés à ces alluvions. On a eu ainsi rapidement
des masses de grès et de conglomérats avec des intercalations de boues végétales qui
ont ultérieurement mûri en charbons. Ce sont là les causes et origines des bassins
houillers du Massif Central, de ceux du Puy-de-Dôme en particulier.
Mais par leur genèse elle-même, il en est résulté que sauf exception, tel le Bassin de
Saint-Étienne, ces bassins sont assez localisés et de structure assez complexe sur le
plan de leur architecture - de leur tectonique -. Ceci complique souvent, sur le plan

pratique, l'exploitation de ces bassins et, également, limite l'importance du tonnage
existant.
Dans le Puy-de-Dôme, nous citerons d'abord le Bassin de Brassac qui est en fait situé
à la limite de ce département et de la Haute-Loire, sur le territoire de laquelle il s'étend
en direction de Brioude. Situé dans le fond méridional de la Limagne, il occupe
pratiquement l'espace compris entre Allagnon et Allier, à l'amont immédiat de leur
confluence, à Auzat-sur-Allier.
Viennent ensuite les bassins de l'ouest : Saint-Éloy et Messeix. Ils correspondent à la
traversée dans le domaine du Puy-de-Dôme d'une gouttière étroite et allongée qui, en
direction générale nord-nord-est, sud-sud-ouest va de Souvigny, à l'ouest de Moulins, à
Decazeville, soit sur une distance de près de 230 km d'alignement. Ce Sillon Houiller -
car tel est son nom - abrite un chapelet de petits bassins dont font partie ceux cités ci-
dessus. Entre ces deux ci, les plus importants, des indices nombreux existent qui
jalonnent ce sillon si remarquable. Des petits lits de houilles y ont été signalés
(Pontaumur, Puy-Saint-Gulmier, par exemple).
Ces trois bassins, Brassac, Saint-Éloy, Messeix, ont été très largement exploités. Aussi
leurs réserves, sans être totalement épuisées, s'amenuisent très sensiblement, et
surtout correspondent à des secteurs d'exploitation moins facilement accessibles, d'où
une rentabilité économique assez faible. Dans la conjoncture actuelle, et naturellement
sous réserve d'un maintien de celle-ci, ce qui n'est pas évident a priori, il est prévu
d'arrêter leur exploitation dans un avenir assez proche.
Les formations houillères datent de la fin du Carbonifère et leur dépôt a immédiatement
suivi l'édification de la chaîne hercynienne. A côté des grès en dépôts soit grossiers,
soit plus fins, mais toujours détritiques qui forment la majeure partie des couches
intercalant les lits de houille, il est classique d'observer des laves et quelquefois des
tufs. Nous avons donc là le témoin d'un volcanisme d'âge primaire terminal, soit datant
de 250 M.A. environ, nettement plus ancien que le volcanisme récent dont nous
parlerons plus loin. Le Massif Central français a donc, sur le plan de son territoire, une
vieille tradition de volcanisme. Ceci s'ajoutant au fait déjà signalé que dans les
formations du socle on retrouve d'abord les traces des volcans de la partie moyenne du
Primaire, et aussi, plus ou moins intensément modifiés par le métamorphisme, les
restes d'un volcanisme encore plus ancien, mais encore parfaitement discernable. Dans
le Massif Central, les volcans ne datent pas d'hier, on peut le constater dès maintenant.
Les bassins tertiaires
Au cours du long laps de temps qui sépare la fin du Primaire du début des temps
tertiaires aucune formation n'a laissé de traces sur le sol du Puy-de-Dôme. II nous faut
donc faire, dans le temps, un bond de près de 150 M.A. pour retrouver au début de
l'Oligocène, deuxième système de l'Ere tertiaire, à nouveau des formations
sédimentaires.
A cette époque, en effet, le vieux socle hercynien, parfaitement usé par l'érosion qui a
sévi durant cette longue période, subit un rajeunissement sous le contrecoup de

l'érection de la jeune chaîne alpine. Il se soulève, aussi il se casse. Certains
compartiments s'effondrent, formant ainsi autant de bassins de sédimentation où
s'installent des lacs et où se déposent des sédiments. Ceci se passe à l'Oligocène, soit
voici environ 40 M.A.
De tous ces bassins, le plus grand, c'est la Limagne. Elle commence d'ailleurs plus au
sud, en Haute-Loire, et vers le nord se prolonge sur l'Allier. Mais elle traverse très
largement le Puy-de-Dôme du sud au nord et occupe une part importante du territoire
du département.
La Limagne est comblée par des sédiments dont la succession est celle, très classique
de ce type de bassin de sédimentation : à la base, des grès et arkoses - ou grès
feldspathiques -, dans la partie médiane, des marnes blanches, avec souvent une
épaisseur de terrain assez considérable, enfin des calcaires lacustres occupent le
sommet. Ces derniers sont très souvent en Limagne liés à des concrétions de formes
curieuses rappelant les “choux-fleurs” d'où ce nom qui leur est parfois attribué. En
Limagne, ces sédiments ont pu s'accumuler sur une puissance considérable, plus de
1200 m semble-t-il. Mais elle est déjà en partie déblayée. Et c'est la raison de la
présence de nombreuses buttes témoins qui la parsèment au sud du parallèle de
Clermont. Ces buttes sont dues à la présence de volcanisme postérieur à ces dépôts.
Nous en reparlerons plus tard.
Vers le sud, entre Issoire et Brioude, la Limagne prend un aspect un peu différent : c'est
le Lembron. A la base de la série de terrains, on trouve des niveaux très riches en
oxydes de fer, d'où leur teinte rouge très caractéristique qui dominent largement dans
les terres de ce pays.
D'autres bassins, du même type mais bien plus réduits, existent également dans le
Puy-de-Dôme. Citons le Bassin d'Ambert drainé par la Dore. D'autres, encore plus
petits, se rencontrent sur le socle du Livradois (Sauxillanges, Manglieu, Saint-Dier,
etc.). De même, à l'ouest de la Limagne, sur le socle de la Sioule (Olby, Murol, etc.)
souvent masqués plus ou moins partiellement par des formations volcaniques qui leur
sont plus récentes.
Actuellement la Limagne est drainée par l'Allier. C'est une rivière importante,
responsable de dépôts bien plus récents, ou même actuels, constitués par des
alluvions caillouteuses et sableuses. Celles-ci sont d'âges divers dans l'échelle des
temps très récents néanmoins. Elles se déposent selon des nappes ou terrasses dont
l'altitude relative est d'autant plus basse que l'on se rapproche de la période
contemporaine. Ces nappes de sables et de graviers peuvent prendre une extension
assez importante. Leur importance économique actuelle est considérable car elles sont
à la fois une source de matériaux de construction moderne (bâtiments comme génie
civil) en même temps que le magasin de nappes d'eau considérables pour les
populations riveraines. Une exploitation simultanée n'est d'ailleurs pas sans poser des
problèmes pratiques bien délicats à résoudre car s'il importe sans doute de satisfaire
les besoins en matériaux de construction, il faut aussi préserver au maximum les
ressources en eau des riverains du val d'Allier et surtout veiller à la qualité des eaux
exhaurées.