Image de la semaine | 25/06/2012

Thermo-métamorphisme d'un paléosol par une coulée de lave, Bournac (Haute Loire)

25/06/2012

Auteur(s) / Autrice(s) :

  • Pierre Thomas
    ENS de Lyon - Laboratoire de Géologie de Lyon

Publié par :

  • Olivier Dequincey
    ENS de Lyon / DGESCO

Résumé

Argile cuite, et prismée, par une coulée de lave elle-même prismée dans la carrière de Bournac (Haute Loire).

Front de taille de la carrière de Bournac, Saint Front, Haute Loire
Figure 1. Front de taille de la carrière de Bournac, Saint Front, Haute Loire — ouvrir l’image en grand

Ce front de taille recoupe deux coulées prismées superposées, coulées appartenant au volcanisme dit du Velay oriental. De haut en bas, on voit la partie inférieure d'une coulée basaltique prismée. À sa base, on reconnait quelques décimètres de basalte scoriacé, bréchifié par la progression de la lave sus-jacente. La coulée massive et sa semelle scoriacée repose sur un niveau rouge brique, qui chapeaute lui-même la partie supérieure d'une autre coulée de basalte qui occupe toute la moitié inférieure de la photo. Ce niveau rouge brique correspond à un paléosol argileux mis en place par l'altération de la coulée inférieure et peut-être aussi par altération d'un saupoudrage de cendres fine venues d'un volcan lointain. Ce sol (et ces cendres altérées) a été recouvert par la coulée supérieure, dont la haute température a métamorphisé les minéraux argileux du paléosol. L'argile est devenue "brique". Ce sol, qui contenait vraisemblablement de la matière organique et du Fe II a été oxydé ; sa couleur est devenue rouge, couleur caractéristique du Fe III. On parle de rubéfaction.

Front de taille de la carrière de Bournac, Saint Front, Haute Loire
Figure 2. Front de taille de la carrière de Bournac, Saint Front, Haute Loire — ouvrir l’image en grand

Ce front de taille recoupe deux coulées prismées superposées, coulées appartenant au volcanisme dit du Velay oriental. De haut en bas, on voit la partie inférieure d'une coulée basaltique prismée. À sa base, on reconnait quelques décimètres de basalte scoriacé, bréchifié par la progression de la lave sus-jacente. La coulée massive et sa semelle scoriacée repose sur un niveau rouge brique, qui chapeaute lui-même la partie supérieure d'une autre coulée de basalte qui occupe toute la moitié inférieure de la photo. Ce niveau rouge brique correspond à un paléosol argileux mis en place par l'altération de la coulée inférieure et peut-être aussi par altération d'un saupoudrage de cendres fine venues d'un volcan lointain. Ce sol (et ces cendres altérées) a été recouvert par la coulée supérieure, dont la haute température a métamorphisé les minéraux argileux du paléosol. L'argile est devenue "brique". Ce sol, qui contenait vraisemblablement de la matière organique et du Fe II a été oxydé ; sa couleur est devenue rouge, couleur caractéristique du Fe III. On parle de rubéfaction.

Cette carrière étant en exploitation, il convient de demander l'autorisation avant d'y pénétrer.

La carrière de Bournac (commune de Saint Front, Haute Loire) exploite pour en faire des granulats un empilement de coulées de basaltes d'âge mio-pliocène appartenant à la province volcanique dit du Velay oriental. Ces coulées reposent sur le socle granitique hercynien. La société BETON 43 y extrait environ 50 000 t/an. Dans son état de 2011, la carrière entaillait deux coulées de basaltes superposées, séparées par un paléosol rubéfié par thermo-métamorphisme. Sur la plus vieille des coulées, une longue interruption de l'activité volcanique a permis une altération importante et le développement d'un sol argileux aux dépens de sa surface scoriacée. L'arrivée de la deuxième coulée a réchauffé, "cuit" et métamorphisé ce sol. L'argile est devenue brique, et le FeII qu'elle contenait est devenu FeIII, ce qui donne une couleur rouge à ce paléosol (on parle de rubéfaction). Cette argile "cuite" est régionalement connue sous le nom de porcelanite. Un niveau plus induré se retrouve systématiquement au milieu de ce niveau rouge sur toute la longueur du front de taille. Au moins deux hypothèses sont plausibles pour expliquer cette disposition : (1) un niveau de cendre volcanique s'est déposé sur un premier sol en formation. Il a lui-même été la proie de l'altération et s'est partiellement transformé en argile, avant l'arrivée de la deuxième coulée ; (2) dans le niveau d'argile en cours de métamorphisme, des circulations d'eau au sein de cette couche présentant un fort gradient de température ont permis le dépôt d'oxydes ferriques dans un seul niveau, celui qui présentait une bonne température et un bon degré d'hydratation.