Crochons de faille affectant des prismes rhyolitiques, carrière de Montauté, Montreuillon (Nièvre)

Pierre Thomas

ENS Lyon - Laboratoire des Sciences de la Terre

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

10/09/2007

Résumé

Rhyolithe prismée affectée par des failles normales (Montreuillon, Nièvre).



La semaine dernière, nous avons vu des prismes volcaniques lointains (Madagascar, Écosse). Il n'est pas besoin d'aller si loin pour voir de fort beaux prismes. En témoigne cette ignimbrite rhyolitique prismée dans le Morvan (Montreuillon, Nièvre).

Non seulement cette rhyolite est prismée, mais des failles normales l'affectent et ce sont les prismes qui sont fléchis, ce qui donne de beaux crochons, et permet de déterminer le sens de mouvement des failles. De tels crochons sont beaucoup plus fréquents dans les roches sédimentaires que dans les roches volcaniques.

Figure 2. Le sens des crochons indique le sens de la torsion de ces prismes, carrière de Montauté, Montreuillon (Nièvre)

Le sens des crochons indique le sens de la torsion de ces prismes, carrière de Montauté, Montreuillon (Nièvre)

Le sens des crochons dessinés par les prismes indique le sens de la torsion de ces prismes, et donc le mouvement le long des failles. Ce sont des failles normales.


Les six images qui suivent montrent soit des vues d'ensemble de la carrière, soit des vues de détail de la roche.



Figure 5. La carrière de Montauté et ses prismes de rhyolite, Montreuillon (Nièvre)

La carrière de Montauté et ses prismes de rhyolite, Montreuillon (Nièvre)


Figure 7. Détail d'un prisme rhyolitique isolé, carrière de Montatuté, Montreuillon (Nièvre)

Détail d'un prisme rhyolitique isolé, carrière de Montatuté, Montreuillon (Nièvre)

Le rectangle noir situe le détail photographié à l'image suivante.


Figure 8. Gros plan sur la rhyolite de Montreuillon (Nièvre)

Gros plan sur la rhyolite de Montreuillon (Nièvre)

Cette roche est constituée d'une « pâte » beige, sans cristaux visibles à l'œil nu. Cette pâte contient des cristaux de quartz automorphes sombres (quartz dit fumé), des feldspaths blancs à rosés, et quelques biotites.


Des études pétrographiques fines montent que ces rhyolites sont essentiellement constituées d'ignimbrites déposées à très haute température, totalement re-soudées après leur dépôt, et dans lesquelles le refroidissement et la rétraction ont produit cette belle prismation, comme dans des coulées ou des dômes de lave.

Figure 9. Image Google Earth montrant l'importance de la carrière de Montauté, Montreuillon (Nièvre)

Image Google Earth montrant l'importance de la carrière de Montauté, Montreuillon (Nièvre)

Cette carrière produit environ 600 000 t/an de rhyolite broyée sous forme de granulats. Son principal client est la SNCF, car cette rhyolite a d'excellentes propriétés pour la constitution des ballasts (résistance à l'attrition). Il est très probable que les fronts de tailles (et les failles) présentés ici n'existent plus en 2007, vu le rythme d'exploitation de la carrière, mais qu'il en existe d'autres.


Figure 10. Localisation de la carrière de Montauté (croix rouge), sur le bord de la D 175

Localisation de la carrière de Montauté (croix rouge), sur le bord de la D 175

Quel est le contexte géologique dans lequel s'est formée cette masse de rhyolite ?

Ces rhyolites de Montreuillon ne constituent qu'un massif isolé faisant partie d'une nombreuse « famillle » de massifs volcaniques (ou volcano-sédimentaires) acides dont la mise en place s'est faite du Carbonifère inférieur (350 Ma) au milieu du Permien (260 Ma). Les rhyolites de la carrière de Montauté, Montreuillon (Nièvre) sont datées de 267 ±5 Ma.

Ces rhyolites sont l'expression volcanique et superficielle du magmatisme acide carbonifère, surtout représenté par de très nombreux granites. Toutes ces roches acides, intrusives ou effusives, reflètent les intenses processus magmatiques liés (1) à l'épaississement crustal faisant suite à la collision hercynienne des blocs laurasien et gondwanien entre 380 et 340 Ma, puis (2) à l'extension/relaxation/effondrement gravitaire de cette chaîne entre 340 et 260 Ma.

Figure 11. Cadre géologique des affleurements rhyolitiques carbonifères et permiens au Nord du Massif Central

Cadre géologique des affleurements rhyolitiques carbonifères et permiens au Nord du Massif Central

Les rhyolites de Montreuillon sont celles situées le plus au Nord.


Figure 12. Extrait de la carte géologique BRGM au 1/1 000 000 montrant le Morvan dans son ensemble

Extrait de la carte géologique BRGM au 1/1 000 000 montrant le Morvan dans son ensemble

La flèche indique la localisation des massifs rhyolitiques de la région de Montreuillon (en gris).


Figure 13. Agrandissement de l'extrait de la carte géologique BRGM au 1/1 000 000, centré sur Montreuillon (Nièvre)

Agrandissement de l'extrait de la carte géologique BRGM au 1/1 000 000, centré sur Montreuillon (Nièvre)

Le complexe de Montreuillon comprend en fait 2 masses de rhyolite, toutes deux figurées en gris (avec des tiretés ou des points bleu) au centre de cette carte : des rhyolites du Carbonifère supérieur (h3 = Stéphanien = 300Ma) et du Permien (r = Saxonien = 270 Ma). Un système complexe de caldeira est figuré sur cette carte. Des granites numérotés de 16 (350 à 300Ma) à 19 (300 à 285 Ma) montrent la comtemporanéité du magmatisme acide intrusif et effusif. Cette bordure Ouest du Morvan est séparées par des failles des sédiments jurassiques (J1 et J2) du Bassin Parisien.