Image de la semaine | 01/02/2016
Les orgues basaltiques de la Pointe Nègre (Six-Fours-les Plages, agglomération de Toulon, Var)
01/02/2016
Résumé
Un exemple de volcanisme basaltique français récent méconnu !
Source - © 2010 Pierre Thomas
Figure 1. Extrémité occidentale de la Pointe Nègre, Six-Fours-les-Plages (agglomération de Toulon, Var)
Cette Pointe Nègre (son nom vient du mot negra, qui signifie "noir" en occitan) est constituée de deux coulées superposées de basalte (alcalin), d'où son nom, le basalte étant une roche sombre. La coulée inférieure est nettement prismée, la coulée supérieure plus grossièrement. Ce basalte est daté à 6 Ma (Miocène terminal – Pliocène basal). C'est un très bon exemple de volcanisme récent en France métropolitaine, mais un exemple très méconnu en dehors de la région PACA... et encore, combien d'habitants de la région connaissent ce volcanisme ?
 Source - © 2010 Pierre Thomas Figure 2. Zoom arrière du côté Nord de la Pointe Nègre, Six-Fours-les-Plages (agglomération de Toulon, Var) Cette Pointe Nègre (son nom vient du mot negra, qui signifie "noir" en occitan) est constituée de deux coulées superposées de basalte (alcalin), d'où son nom, le basalte étant une roche sombre. La coulée inférieure est nettement prismée, la coulée supérieure plus grossièrement. Ces deux coulées sont séparées par un niveau de pyroclastites basaltiques rougeâtres. Ces deux coulées superposées remplissent une ancienne vallée qui existait à cet endroit il y a 6 Ma. Cette paléovallée entaille le socle hercynien local, ici constitué de roches méta-sédimentaires faiblement métamorphiques, les phyllades du Cap Sicié. Cette portion de socle est géologiquement assez semblable au socle des Maures voisins. La coulée supérieure est nettement plus large que la coulée inférieure, et repose directement sur le socle à l'Est de la pointe. Ce volcanisme récent est un très bon exemple de volcanisme méconnu en France métropolitaine, et ce n'est pas le seul. |  Source - © 2010 Pierre Thomas Cette Pointe Nègre (son nom vient du mot negra, qui signifie "noir" en occitan) est constituée de deux coulées superposées de basalte (alcalin), d'où son nom, le basalte étant une roche sombre. La coulée inférieure est nettement prismée, la coulée supérieure plus grossièrement. Ces deux coulées sont séparées par un niveau de pyroclastites basaltiques rougeâtres. Ces deux coulées superposées remplissent une ancienne vallée qui existait à cet endroit il y a 6 Ma. Cette paléovallée entaille le socle hercynien local, ici constitué de roches méta-sédimentaires faiblement métamorphiques, les phyllades du Cap Sicié. Cette portion de socle est géologiquement assez semblable au socle des Maures voisins. La coulée supérieure est nettement plus large que la coulée inférieure, et repose directement sur le socle à l'Est de la pointe. Ce volcanisme récent est un très bon exemple de volcanisme méconnu en France métropolitaine, et ce n'est pas le seul. |
Quand on parle de volcanisme basaltique récent néogène (Miocène + Pliocène) et quaternaire en France métropolitaine, tout le monde, en particulier nos élèves agrégatifs arrivant à l'ENS de Lyon (et dont la moitié vient d'avoir le CAPES) pense à la Chaine des Puys. En insistant un peu, nos élèves se rappellent qu'il y a du volcanisme dans le Massif Central ailleurs que dans la Chaine des Puys (Mont-Dore, Cantal, Aubrac, Ardèche…). En creusant encore plus leurs méninges, nos élèves citent le volcanisme "alsacien", le Kaiserstuhl (qui est en fait en Allemagne de l'autre côté du Rhin), sans savoir que ce Kaiserstuhl, volcan miocène, ne représente que quelques pourcents du volcanisme tertiaire et quaternaire rhénan, dont les principaux massifs, tous en Allemagne, sont le Vogelberg (Miocène) et l'Eifel (Quaternaire, contemporain de la Chaine des Puys). En 28 ans de carrière d'enseignant à l'ENS de Lyon, jamais un étudiant (en bac + 4 ou 5) ne m'a cité le volcanisme mio-pliocène provençal, dont l'exemple montré ici ne date pourtant que de -6,5 à -5,6 Ma, plus jeune donc que le Cantal, le Velay... ou le Kaiserstuhl. Pourquoi cette ignorance ? Sans doute parce qu'aucune hypothèse simple n'explique facilement ce volcanisme (ni ses "voisins" du Languedoc et de Catalogne), et qu'en France, et en particulier dans l'Éducation nationale (Université comprise), on préfère souvent taire et ignorer ce qu'on comprend mal plutôt que de le mettre en valeur, justement pour se poser des questions et chercher des données et des modèles pour essayer de bien comprendre. Cette cécité vis-à-vis de ce qui ne rentre pas dans le moule de la pensée unique est l'une des pires attitudes que peut avoir un scientifique ou un enseignant (et pas qu'eux).
Dans un premier temps (jusqu'à la figure 18), nous verrons certains aspects de cet affleurement de la Pointe Nègre, en particulier des détails sur la prismation (voir aussi Orgues basaltiques : île Mitsio (Nord-Ouest de Madagascar) et île de Staffa (Écosse), La formation des orgues volcaniques…), sur le contact coulée/socle, sur le thermométamorphisme (voir aussi Prismation dans des argiles cuites à la base d'une coulée de basalte, Marjallat (commune de Mazeyrat d'Allier, Haute Loire), Thermo-métamorphisme d'un paléosol par une coulée de lave, Bournac (Haute Loire)...). D'autres renseignements (autres affleurements, pistes d'exploitation…) sur ce volcanisme de la région de Toulon peuvent être obtenus sur le site de la lithothèque de l'académie d'Aix-Marseille à la page Volcanisme tertiaire dans la région de Toulon.
Puis nous discuterons rapidement le contexte géodynamique de ce volcanisme basaltique mio-pliocène de Provence et de ses autres voisins bordant le Golfe du Lion.
 Source - © 2010 Pierre Thomas Ce n'est pas la Chaussée des Géants, mais ce n'est pas mal pour la côte provençale. |  Source - © 2010 Pierre Thomas Ce n'est pas la Chaussée des Géants, mais ce n'est pas mal pour la côte provençale. |
 Source - © 2010 Pierre Thomas Figure 6. Extrémité Ouest de la Pointe Nègre, Six-Fours-les-Plages (agglomération de Toulon, Var) L'extrémité noire correspond à la coulée inférieure, faite de prismes que l'on voit par le dessus (hexagones grossiers). Les affleurements orangés que l'on voit au premier plan correspondent aux pyroclastites rubéfiés séparant les deux coulées. Ce n'est pas la Chaussée des Géants, mais ce n'est pas mal pour la côte provençale. |  Source - © 2010 Pierre Thomas Figure 7. Zoom sur l'extrémité Ouest de la Pointe Nègre, Six-Fours-les-Plages (agglomération de Toulon, Var) L'extrémité noire correspond à la coulée inférieure, faite de prismes que l'on voit par le dessus (hexagones grossiers). Les affleurements orangés que l'on voit au premier plan correspondent aux pyroclastites rubéfiés séparant les deux coulées. Ce n'est pas la Chaussée des Géants, mais ce n'est pas mal pour la côte provençale. |
 Source - © 2010 Pierre Thomas |  Source - © 2010 Pierre Thomas Figure 9. Le contact coulée supérieure / socle hercynien, Pointe Nègre Ce socle est irrégulièrement altéré sur quelques décimètres sous la coulée (ancienne pédogénèse). Socle et zone altérée sont rubéfiés, c'est-à-dire que tous les oxydes de fer naturellement présents ont été chauffés, totalement oxydés (Fe3+) et transformés en hydroxydes ferriques par le passage de la lave très chaude. Un bel exemple de thermométamorphisme. |
 Source - © 2010 Pierre Thomas Figure 10. Zoom sur le contact coulée supérieure / socle hercynien, Pointe Nègre Ce socle est irrégulièrement altéré sur quelques décimètres sous la coulée (ancienne pédogénèse). Socle et zone altérée sont rubéfiés, c'est-à-dire que tous les oxydes de fer naturellement présents ont été chauffés, totalement oxydés (Fe3+) et transformés en hydroxydes ferriques par le passage de la lave très chaude. Un bel exemple de thermométamorphisme. |  Source - © 2010 Pierre Thomas Figure 11. Autre zoom sur le contact coulée supérieure / socle hercynien, Pointe Nègre Ce socle est irrégulièrement altéré sur quelques décimètres sous la coulée (ancienne pédogénèse). Socle et zone altérée sont rubéfiés, c'est-à-dire que tous les oxydes de fer naturellement présents ont été chauffés, totalement oxydés (Fe3+) et transformés en hydroxydes ferriques par le passage de la lave très chaude. Un bel exemple de thermométamorphisme. |
 Source - © 2010 Pierre Thomas Figure 12. Zone où la coulée supérieure recouvre la coulée inférieure, Pointe Nègre Les deux coulées sont séparées par un important niveau de pyroclastites basaltiques, brèches de blocs basaltiques plus ou moins altérés emballés dans une matrice argileuse. L'origine de ce niveau bréchique doit sans doute être à recherché dans la réunion / le mélange du niveau scoriacé sommital de la coulée inférieure et du niveau scoriacé basal de la coulée supérieure. En effet, une coulée de lave classique possède souvent des niveaux supérieur et inférieur scoriacés (cf., par exemple, la figure 2 de Sill et coulée dans le Parc National de Yellowstone, USA). |  Source - © 2010 Pierre Thomas Figure 13. Zoom sur la zone où la coulée supérieure recouvre la coulée inférieure Les deux coulées sont séparées par un important niveau de pyroclastites basaltiques, brèches de blocs basaltiques plus ou moins altérés emballés dans une matrice argileuse. L'origine de ce niveau bréchique doit sans doute être à recherché dans la réunion / le mélange du niveau scoriacé sommital de la coulée inférieure et du niveau scoriacé basal de la coulée supérieure. En effet, une coulée de lave classique possède souvent des niveaux supérieur et inférieur scoriacés (cf., par exemple, la figure 2 de Sill et coulée dans le Parc National de Yellowstone, USA). |
 Source - © 2010 Pierre Thomas Figure 14. Zoom sur la zone où la coulée supérieure recouvre la coulée inférieure (en bas à droite) Les deux coulées sont séparées par un important niveau de pyroclastites basaltiques, brèches de blocs basaltiques plus ou moins altérés emballés dans une matrice argileuse. L'origine de ce niveau bréchique doit sans doute être à recherché dans la réunion / le mélange du niveau scoriacé sommital de la coulée inférieure et du niveau scoriacé basal de la coulée supérieure. En effet, une coulée de lave classique possède souvent des niveaux supérieur et inférieur scoriacés (cf., par exemple, la figure 2 de Sill et coulée dans le Parc National de Yellowstone, USA). | |
 Source - © 2010 Pierre Thomas Le litage visible à droite ne correspond pas à une stratification mais à des fractures et des niveaux de circulation de fluides ayant déposé différents oxydes. L'origine de ce niveau bréchique doit sans doute être à rechercher dans la réunion / le mélange du niveau scoriacé sommital de la coulée inférieure et du niveau scoriacé basal de la coulée supérieure. En effet, une coulée de lave classique possède souvent des niveaux supérieur et inférieur scoriacés (cf., par exemple, la figure 2 de Sill et coulée dans le Parc National de Yellowstone, USA). |  Source - © 2010 Pierre Thomas Le litage visible à droite ne correspond pas à une stratification mais à des fractures et des niveaux de circulation de fluides ayant déposé différents oxydes. L'origine de ce niveau bréchique doit sans doute être à rechercher dans la réunion / le mélange du niveau scoriacé sommital de la coulée inférieure et du niveau scoriacé basal de la coulée supérieure. En effet, une coulée de lave classique possède souvent des niveaux supérieur et inférieur scoriacés (cf., par exemple, la figure 2 de Sill et coulée dans le Parc National de Yellowstone, USA). |
 Source - © 2010 Pierre Thomas La figure suivante montre un détail du centre de cette photo. |  Source - © 2010 Pierre Thomas Figure 18. Altération en boules des basaltes de la coulée supérieure, Point Nègre Cette photo nous rappelle qu'il n'y a pas que les granites qui s'altèrent en boules, et que toutes les boules de basalte ne sont pas des pillow-lavas ! |
Il faut maintenant essayer d'expliquer ce volcanisme de la région de Toulon, ou du moins d'étudier son contexte géodynamique.
On peut tout d'abord remarquer que cet affleurement de la Pointe Nègre où le basalte n'affleure que sur une petite surface de 500 m x 100 m n'est que le lambeau actuellement affleurant le plus méridional de coulées de basalte beaucoup plus vastes et en majeure partie érodées. Il y a 13 km entre la partie amont des coulées au Nord (Rocher de l'Aigle et Pas de la Masque où affleurent aussi des dykes d'alimentation) et la Pointe Nègre, au Sud. Cet ensemble volcanique est souvent appelé volcanisme d'Évenos, du nom d'un joli village bâti sur une portion (inversée) de ces coulées.
Il faut aussi noter que ce volcanisme basaltique de la région de Toulon n'est pas le seul de Provence. Il existe deux autres secteurs volcaniques : (1) le secteur de Beaulieu, à 12 km au Nord-Ouest d'Aix-en-Provence avec des basaltes âgés de 14 à 20 Ma (Miocène), et (2) les basaltes de la région de Cogolin - Saint Tropez. La notice de la carte géologique de Saint Tropez attribue à ce volcanisme un âge miocène supérieur/pliocène inférieur, le même que celui du volcanisme de la région toulonnaise.
 Source - © 2016 BRGM / Google earth Figure 19. Carte géologique avec les coulées de basalte de la région de Toulon (Var) Les affleurements de basaltes ont été sur-colorés en bleu pour augmenter leur visibilité. Ces affleurements ne sont que des restes épargnés par l'érosion (et de ce fait actuellement en position perchée au sommet de collines) d'un vaste ensemble de coulées traversant le champ de l'image de gauche à droite (du Nord au Sud). À l'époque, vers -6 Ma, ces coulées s'avançaient au fond d'une vallée. On était à la fin du Messinien, période pendant laquelle la Méditerranée s'était asséchée et sa surface était à -2 000 m d'altitude, ce qui explique l'important creusement des vallées. La pointe Nègre est localisée par une flèche. |  Source - © 2016 Google earth Figure 20. Vue oblique sur la région des coulées de basalte de la région de Toulon (Var) Les affleurements de basalte ne sont que des restes épargnés par l'érosion (et de ce fait actuellement en position perchée au sommet de collines) d'un vaste ensemble de coulées traversant le champ de l'image de gauche à droite (du Nord au Sud). À l'époque, vers -6 Ma, ces coulées s'avançaient au fond d'une vallée. On était à la fin du Messinien, période pendant laquelle la Méditerranée s'était asséchée et sa surface était à -2 000 m d'altitude, ce qui explique l'important creusement des vallées. La pointe Nègre est localisée par une flèche. |
 Source - © 2016 BRGM / Google earth Combien d'habitants et de touristes passant à Saint Tropez connaissent l'existence de ce volcanisme pourtant plus jeune que celui du Cantal ? L'âge et le contexte de mise en place de ce volcanisme tropézien sont les mêmes que pour le volcanisme toulonnais. |  Source - © 2016 Google earth Combien d'habitants et de touristes passant à Saint Tropez connaissent l'existence de ce volcanisme pourtant plus jeune que celui du Cantal ? L'âge et le contexte de mise en place de ce volcanisme tropézien sont les mêmes que pour le volcanisme toulonnais. |
Ce volcanisme basaltique provençal n'est pas le seul autour du Golfe du Lion. Il y a aussi le volcanisme du Languedoc dont la dernière éruption ne date que de -700 000 ans : le volcan d'Agde. Le pointement volcanique le plus méridional est le Fort de Brescou, bâti sur une ile à 1200 m au sud du cap d'Agde. Il a servi de prison d'état, comme le célèbre château d'If, mais est encore plus sinistre car bâti avec des roches noires (du basalte). Ce volcanisme du Languedoc est dans la prolongation directe de celui du Massif Central et lui est très probablement relié. Des données géophysiques montrent qu'il se prolonge en mer sur plus de 40 km de la côte.
Source - © 2011 Serge&Estelle sur panoramio
Ce volcanisme du Languedoc serait l'expression la plus méridionale du Massif Central, bien que le paysage du Fort de Brescou, fort différent de celui du Cantal, ne plaide pas au premier coup d'œil pour cette appartenance.
Et puis, il y a le volcanisme catalan, 20 à 60 km au Sud de la frontière franco-espagnole. Ce volcanisme, âgé de -10 Ma à -10 000 ans est essentiellement basaltique. Pourtant bien figuré sur la carte géologique de France au 1/1 000 000, ce volcanisme est totalement inconnu en France. Certains de ces volcans sont inclus dans le Parc naturel de la zone volcanique de la Garrotxa. Les volcans les plus récents ressemblent énormément à ceux de la Chaine des Puys.
Source - © 2008 Carquinyol sur wikimedia
S'il n'y avait pas une petite chapelle au fond du cratère, on se croirait dans la Chaine des Puys.
Source - © 2016 BRGM, modifié
D'Est en Ouest, on trouve (1) les trois principaux affleurements provençaux (Cogolin - Saint Tropez, Pointe Nègre - Évenos -flèche rouge-, et Beaulieu), (2) le volcanisme plio-quaternaire du Languedoc qui est très vraisemblablement à rattacher à celui du Massif Central et (3) le volcanisme mio-plio-quaternaire de Catalogne, le plus ignoré des Français, bien qu'il soit très visible sur la carte géologique de France au 1/1 000 000.
Ces volcanismes basaltiques de Provence, du Languedoc et de Catalogne ont-ils la même origine ? Est-ce la même origine que pour les autres volcans du Massif Central, que ceux de la région rhénane en Allemagne, voire que ceux de République tchèque ? Tous ces volcans basaltiques d'Allemagne, du Massif Central et du Languedoc, de Provence, de Catalogne ont des points communs, mais aussi des différences.
- Leur âge est de -20 Ma à l'actuel pour la quasi totalité d'entre eux (il existe aussi quelques rares basaltes oligocènes).
- Il s'agit d'un volcanisme alcalin, donc issu d'une faible fusion partielle du manteau, à grande profondeur (cf. Les magmas primaires basaltiques issus de la fusion du manteau).
- Ces volcans sont géographiquement associés à des zones de rifting.
- Certains volcans sont géographiquement associés à de l'extension ayant fonctionné pendant le seul Oligocène (fossé rhénan, graben du Massif Central…), mais d'autres à des zones en extension ayant aussi débuté à l'Oligocène mais dont l'extension dans la zone centrale a continué, et s'est accompagnée de la rupture de la lithosphère continentale et de la formation d'une lithosphère océanique (Méditerranée occidentale = bassin algéro-provençal).
- Si ces volcans sont associés à des zones en extension, ils sont localisés dans des régions où l'extension est quasiment terminée à l'Oligocène terminal alors que l'activité volcanique majeure a débuté au Miocène pour continuer jusqu'au Pliocène ou au Quaternaire. Ils sont donc postérieurs à l'extension "locale" de leur substratum, même si l'extension régionale a continué après le Miocène inférieur au centre du bassin algéro-provençal (Méditerranée occidentale).
- La formation des Alpes est souvent mise en relation avec ce volcanisme parfois appelé « péri-alpin ». Mais on peut remarquer que les relations de ces volcans (en particulier leur distance) avec les Alpes sont variables : très proches (Provence), à distance intermédiaire (Massif Central), et lointains (Rhénanie-Palatinat et Catalogne).
L'origine du volcanisme du Massif Central, le mieux connu des Français, est déjà sujet à un débat scientifique entre plusieurs origines, d'ailleurs non complètement incompatibles (cf. Le volcanisme d'Auvergne, un point chaud ?...). Alors, ces autres volcans… Espérons qu'une synthèse arrivera dans les années qui viennent ! Mais la persistance de questions quant à l'origine de ce volcanisme basaltique péri-méditerranéen ne doit pas empêcher d'aller le visiter lors de prochaines vacances. Provence, Languedoc, Catalogne ne sont pas des régions particulièrement désagréables !
