Image de la semaine | 06/06/2022

La complexité de la structure interne d'une coulée de basalte, carrière de Roure, Saint-Pierre le Chastel (Puy-de-Dôme)

06/06/2022

Auteur(s) / Autrice(s) :

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

Publié par :

  • Olivier Dequincey
    ENS de Lyon / DGESCO

Résumé

Prismes, entablement, colonnades, lauze, altération en boules… dans une coulée de basalte, et niveau de contact avec le socle.

Bord Sud de la tranchée-route conduisant à la carrière de Roure (Saint-Pierre le Chastel, Puy-de-Dôme)
Figure 1. Bord Sud de la tranchée-route conduisant à la carrière de Roure (Saint-Pierre le Chastel, Puy-de-Dôme) — ouvrir l’image en grand

L'Est (vallée de la Sioule) est à gauche, l'Ouest (la carrière) à droite. La moitié inférieure gauche de l'affleurement est constituée de gneiss appartenant au socle hercynien. La moitié supérieure droite constitue la base d'une coulée de basalte quaternaire reposant sur le gneiss par l'intermédiaire d'un niveau peu résistant, mélange de scories et d'alluvion. La coulée a rempli une paléo-dépression topographique (une ancienne vallée) située à droite. C'est le basalte remplissant cette paléo-dépression située à droite qu'exploite (pour l'empierrement, les granulats…) la carrière de Roure(lien externe - nouvelle fenêtre). La prismation du basalte se voit assez bien, et on devine qu'elle est complexe.

Localisation par fichier kmz de la carrière de basalte de Roure (Puy-de-Dôme).

La formation des prismes volcaniques et la structure interne des coulées de lave fluide (ici de basalte) sont décrites dans plusieurs articles de Planet-Terre, dont La formation des orgues volcaniques. La figure 6 de cet article représente la “structure théorique type” d'une coulée de basalte avec ses trois niveaux caractéristiques : fausse colonnade, entablement et colonnade. Nous visiterons cette carrière de Roure, en montrant deux exemples du contact coulée/substratum (figures 4 à 6 et 17 à 19) et surtout en présentant différentes vues prises à l'intérieur de la carrière. Ces vues montrent que la réalité de la structure interne d'une coulée de basalte est parfois plus complexe que les modèles simples. Nous ne chercherons pas à expliquer la complexité de cette coulée émise par le Puy de Banson, complexité peut-être due à un sur-épaississement local de cette coulée juste avant son arrivée dans la paléo-vallée de la Sioule, sur-épaissement ayant “perturbé” l'écoulement puis le refroidissement de la coulée.

Cette coulée, provenant du Puy de Banson, emprunte la vallée d'un petit affluent avant d'arriver dans la vallée principale (vallée de la Sioule, voir la figure 29). Ce Puy de Banson appartient à une petite provine volcanique peu connue du Massif Central : la Petite Chaine des Puys. Ce volcanisme quaternaire est un peu plus ancien que celui, beaucoup plus connu, de la Chaine des Puys, située 10 à 15 km plus à l'Est.

Dans la partie Sud de la carrière de Roure, l'état de l'exploitation de la carrière et d'une piste d'accès en 2006 laissait voir un front de taille de basalte très altéré, et sans doute laissé sur place par l'exploitant car trop altéré (et donc trop friable) pour les usages habituels de ce basalte (granulats, enrochements…). À ce niveau, aucune prismation n'est visible et, comme très souvent dans les roches homogènes, l'altération forme des boules, avec une structure typique en pelures d'oignon. Cet affleurement nous rappelle que, contrairement à une croyance très répandue, il n'y a pas que les granites qui s'altèrent en boules. Les basaltes le font très bien aussi.

Carte géologique et vue aérienne de l'extrémité aval de la coulée de basalte issue du Puy de Banson
Figure 28. Carte géologique et vue aérienne de l'extrémité aval de la coulée de basalte issue du Puy de Banson — ouvrir l’image en grand

Cette extrémité aval est presque entièrement exploitée par la carrière de Roure. Cette coulée domine la rivière Sioule et ses alluvions de quelques dizaines de mètres, alors que plus au Nord, les coulées issues de la Chaine des Puys arrivent au niveau de la vallée de la Sioule. Il y a là un début d'inversion de relief, montrant que cette coulée est (légèrement) plus âgée que le volcanisme de la Chaine des Puys.

Cadre géologique de la carrière de Roure (Saint-Pierre le Chastel, Puy-de-Dôme)
Figure 29. Cadre géologique de la carrière de Roure (Saint-Pierre le Chastel, Puy-de-Dôme) — ouvrir l’image en grand

Cette carrière est située dans la vallée de la Sioule. La Sioule, qui coule sur le socle hercynien (en rose, orange, rouge ou vert clair), est encadrée par la Chaine des Puys située à une dizaine de km à l'Est et par la Petite Chaine des Puys située à environ 5 km à l'Ouest. Ces deux provinces volcaniques, d'âge quaternaire, ont émis des coulées de basalte (en bleu) qui ont rejoint la vallée de la Sioule. Les terrains de teinte vert foncé correspondent à de vieilles coulées de basalte mio-pliocènes “indépendantes” de ces “deux” Chaines des Puys. La Petite Chaine des Puys, un peu plus âgée que la “vraie” Chaine des Puys, comprend quatre volcans “stromboliens” et un maar, ainsi que des coulées associées.

Localisation de la carrière de Roure et de la Petite Chaine des Puys sur fond de carte géologique de la France à 1/1 000 000
Figure 30. Localisation de la carrière de Roure et de la Petite Chaine des Puys sur fond de carte géologique de la France à 1/1 000 000 — ouvrir l’image en grand