Bassin versant de l’Auze

Les formations oligocènes de la vallée de L’Auze sont à la jonction des cartes géologiques de Pleaux (carte n°787) et de Mauriac (carte n°763). Ces formations se présentent essentiellement sous la forme de puissantes (environ 200 mètres d’épaisseur) séries argilo-marneuses présentent dans les fonds et versants incisés des vallées fluviatiles des affluents de l’Auze : ruisseaux de Drignac, de Custrac, de Carcal, de la Bouise et de Verlhac, rivière de la Sionne.

Sur la carte de Mauriac, les niveaux calcaires ne sont pas représentés (une seule notation g2 générale pour les terrains oligocène) mais la notice signale la présence de trois niveaux de calcaires blancs dans la partie supérieure de la séquence :

• Un niveau inférieur de calcaire dur, épais d’environ 1m, riche en planorbes et Limnées et affleurant en de rares points dans le lit de l’Auze ;

Figure 31.1 : vue générale des bassins sédimentaires oligocènes cantaliens et des points de collecte issues des opérations du PCR ARA.

Tableau 31.1 : tableau résumé des données collectées lors de la

campagne de prospection 2019. En bleu, gîtes positifs ; en ros

• Deux niveaux supérieurs de calcaires tendres riches en hydrobies et, dans une moindre mesure, en ostracodes et characées.

Sur la carte de Pleaux, la différence est faite entre la série basale du Stampien composée de conglomérat et de sables (g2b sur la carte) avec la série carbonatée supérieure (g2) composée à sa base de calcaires dolomitiques à Potamides surmontés de calcaires silicifiés à Planorbes et Limnées. Ces derniers sont figurés dans la vallée du Carcal et de la Sionne et sont coiffés par les brèches pyroclastiques du volcanisme cantalien.

Les prospections effectuées en 2019 nous ont conduits à explorer une grande partie des formations oligocènes, principalement les séries carbonatées, mais également les séries argilo-sableuses du Stampien inférieur (figure 31.2).

Gîte 787_2– vallée du Carcal (Drugeac)

Le premier arrêt a été effectué le long du ruisseau du Carcal : les formations oligocènes y sont incisées par le cours d’eau et, de part et d’autre, des formations la séquence série argileuse / série carbonatée est sensée être représentée sur une puissance d’une trentaine de mètres. Malheureusement, l’état actuel des affleurements autorise rarement une grande visibilité pour la lecture des formations marno-calcaires et nous n’avons retrouvé que des lambeaux calcaires très réduits, identifiés comme ceux appartenant à la séquence carbonatée supérieure (calcaires tendres à hydrobies et characées) mais dépourvue de silicifications.

L’exploration du fond de vallée a en revanche permis de retrouver 3 blocs de silicites dans les colluvions des formations argilo-sableuses. De dimensions assez limitées (entre 5 et 15 cm), ces volumes se présentent sous la forme

Figure 31.2 : Carte des zones prospectées dans la vallée de l’Auze

de rognons réguliers ne présentant pas de traces de transport (chocs, stries, etc…) et un cortex ou les traces d’altérations chimiques sont les seules visibles. La matrice présente un agencement de grains de quartz de tailles et de formes variées enchâssés dans un ciment siliceux mésocristallin. Il s’agit vraisemblablement d’une silcrète de type « grés silicifié » formée suite à la circulation de fluide dans la série argilo-sableuse du conglomérat de base oligocène (figure 31.3) mais une caractérisation plus aboutit doit être menée. Les alluvions récentes du ruisseau du Carcal, explorées sur une cinquantaine

de mètres, n’ont pas permis de retrouver de silicites : les galets retrouvés correspondant majoritairement à des galets de basaltes et de calcaires durs à planorbes (unité inférieure des calcaires blancs).

Gîte 787_3 – Frugères, vallée de la Sionne (Drugeac)

Le second arrêt a concerné un fond de vallée incisée par la Sionne, à proximité de Frugères et de la D29. Les formations oligocènes y sont recoupées sur une vingtaine de mètre d’épaisseur. Si nous n’avons pas pu retrouver les

Figure 31.3 : Vue des colluvions du gîte 787_2 et aperçu macroscopique des silicites retrouvées.

affleurements de la série carbonatée supérieure tels que mentionnés sur la carte géologique de Pleaux, les colluvions à proximité de la Sionne et le lit de cette dernière ont livré un grand nombre de blocs de calcaires tendres ou indurés démantelés. Leurs dimensions, parfois très importantes (jusqu’à 3 m de diamètre) ainsi que leur état d’altération (blocs anguleux, aspects extérieurs crayeux, peu de traces de chocs) semblent indiquer une origine sub-primaire pour ces éléments calcaires et confirment donc la présence des séries carbonatées. Ces dernières sont aujourd’hui inaccessibles, certainement à cause de l’important colluvionnement affectant les versants des vallées. Dans les formations secondaires à proximité de la Sionne (dépôts de pente et alluvions), nous avons également rencontré un grand nombre de blocs de silicites de dimensions variées (entre 10 et 20 cm en moyenne). Les volumes se présentent sous la forme de rognons irréguliers ou réguliers mais également de plaquettes et les surfaces naturelles, si elles témoignent généralement d’un séjour prolongé dans le réseau hydrographique, ne présentent que peu de traces de chocs signifiant un déplacement important. Les états de surfaces sont semblables à ceux observés sur les blocs calcaires et semblent donc indiquer une provenance identique pour les silicites. En l’absence de formations primaires observables, ces données nous incitent néanmoins à envisager une origine sub-primaire pour une grande partie de ces blocs. Les niveaux à silicites en aval de la Sionne n’ayant toutefois pas pu être observés.

Les échantillons observés présentent une structure majoritairement microbrèchique et correspondent vraisemblablement à des silcrètes formées aux dépends des formations calcaires. Les échantillons calcaires (figure 31.4 - 2) et les silcrètes (figures 31.4 - 1 et 3 à 7) présentent une organisation similaire où l’on observe un ciment siliceux microcristallin gris opaque à conduits d’illuviations ou des traces de racines. Dans le cas des silcrètes, ces conduits se présentent sous la forme de silice translucide brune à jaune voire gris-bleu. Les calcaires comme les silcrètes sont pauvres en matériaux bioclastiques mais présentent fréquemment des éléments clastiques blancs issues de l’altération de la phase cimentée.

Les échantillons observés présentent une certaine variabilité mais semblent néanmoins tous provenir d’une même formation. Il s’agit probablement d’une silicification localisée au dépend des niveaux calcaires.

Gîtes négatifs – vallée de l’Auze

Les arrêts 3 à 6 ont concernés la vallée de L’Auze, entre Salins et Escorailles, mais n’ont pas permis la découverte de silicites.

Arrêt 4 – Moulin de Mazerolles

Les alluvions de l’Auze au niveau du Moulin de Mazerolles (le long de la D38) se sont révélées vides de silicites sur la cinquantaine de mètres prospectés. Le cortège de galet est essentiellement composé de galets de basaltes.

Arrêt 5 – Château de Mazerolles

Les dépôts oligocènes indifférenciés (g2 sur la carte de Mauriac) à l’est de Mazerolles n’ont livré aucun échantillon de silicites. Il s’agit de niveaux argilo- sableux puissants d’une cinquantaine de mètres avec en partie sommitale

une séquence marno-calcaire d’environ 5 m d’épaisseur (Figure 31.5). Cette séquence correspond aux calcaires lacustres tendres à hydrobies mais aucun échantillon silicifié n’a pu être collecté, y compris dans les colluvions de pentes sous-jacents.

Arrêt 6 – Château de Chambres

La série oligocène des environs de Chambres a attiré notre attention en partie par la présence supposée d’une ancienne carrière (lecture carte géologique de Mauriac) ainsi que par la mention de « foraminifères signalés dans une meulière sous le château de Chambres » (notice de la carte Mauriac à 1/80 000 ; Rey, 1971). Nous avons prospecté une vaste zone sur près d’1 km2 sans cependant retrouver trace de la carrière ou d’une « meulière » y compris dans les blocs

Figure 31.4 : Variabilité macroscopique des échantillons collectés dans le gîte 787_3

colluvionnés (ces derniers provenant pour la plupart du démantèlement des brèches pyroclastiques sus-jacentes aux formations oligocènes).

Arrêt 7 – Moulin de Chambres

Les formations oligocènes entre Vernet et le Moulin de Chambres situées sur les berges de l’Auze n’ont livré aucun exemple de matériaux silicifiés. Dans la partie sommitale des formations nous avons retrouvé la séquence marno- calcaire observée au château de Mazerolles mais toujours dépourvue d’horizons silicifiés. Les colluvions de pentes, tout comme les alluvions de l’Auze, se sont révélées dépourvus de silicites et essentiellement composées de matériaux basaltiques des brèches pyroclastiques.

Les formations oligocènes du bassin versant de l’Auze se révèlent donc inégales en termes de silicifications. La rive droite de l’Auze semble principalement composée des séries argilo-sableuses colluvionnées ainsi que d’au moins un niveau marno-calcaire à hydrobie dépourvu d’horizon silicifié. L’absence de silicification dans les formations primaires ou sub-primaires (y compris des formations aujourd’hui démantelées) semble également confirmée par nos observations dans les alluvions de l’Auze, vides de silicites.

La rive gauche de L’Auze et ses affluents livrent en revanche des gites sub- primaires localisés. Les deux gites découverts lors de ces prospections (787_2 et 787_3) livrent des silcrètes différentes par la nature de leurs protolithes mais dont les processus de formation semblent identiques : il s’agit vraisemblablement de silicifications localisées au dépend des formations oligocènes (argiles sableuses dans le cas du gite 787_2 et calcaires indurés pour le gite 787_3), silicification qui s’opère par le biais d’une circulation de fluides enrichis en silice dont l’origine nous demeure inconnue.