Outils personnels
Navigation

Aller au contenu. | Aller à la navigation

Vous êtes ici : Accueil RessourcesLe volcanisme ardéchois basaltique vu du ciel

Image de la semaine | 18/11/2024

Le volcanisme ardéchois basaltique vu du ciel

18/11/2024

Pierre Thomas

Laboratoire de Géologie de Lyon / ENS de Lyon

Olivier Dequincey

ENS de Lyon / DGESCO

Résumé

Cônes volcaniques, maars, coulées superposées et necks, les termes basaltiques du magmatisme ardéchois.


Vue aérienne de la Coupe de Jaujac (Ardèche) prise en direction du Sud

Figure 1. Vue aérienne de la Coupe de Jaujac (Ardèche) prise en direction du Sud

En langage ardéchois, le mot “coupe” désigne les montagnes possédant une dépression sommitale (un cratère) ; ce terme de “coupe” est attribué à leur forme évoquant, dit-on, une coupe à boire. Il s'agit donc d'un volcan, un des premiers identifié comme tel dans le Massif central dès le XVIIIe siècle. Le cratère de ce volcan est ouvert en direction du Nord-Ouest ; il s'agit d'un volcan égueulé, comme les célèbres puys de La Vache et de Lassolas (cf. figures 12 à 15 de Survol du Sud de la Chaine des Puys (Puy-de-Dôme), du Puy de Dôme à la Narse d'Espinasse). Ce volcan quaternaire récent n'est daté qu'avec une grande marge d'erreur (âgé de 25 000 à 45 000 ans).

Localisation par fichier kmz de la Coupe de Jaujac, volcan ardéchois.


Vue plus lointaine du volcan de Jaujac dominant le village du même nom, Ardèche

Figure 2. Vue plus lointaine du volcan de Jaujac dominant le village du même nom, Ardèche

Au premier plan, la vallée du Lignon, torrent dont l'érosion commence à entailler le fond de cette vallée occupée par la coulée de basalte issue du volcan de Jaujac. Ce volcan et sa coulée a fait l'objet d'un article La Coupe de Jaujac et sa coulée, un exemple de volcanisme effusif (Ardèche).


Vue aérienne et carte géologique associée avec approximativement le même champ et la même orientation que la figure précédente

Figure 3. Vue aérienne et carte géologique associée avec approximativement le même champ et la même orientation que la figure précédente

Sur la carte géologique, la coulée basaltique issue du volcan de Jaujac est figurée en bleu ou violet (2 teintes pour la même coulée car on est à cheval sur 2 cartes géologiques à 1/50 000, Burzet et Largentière). Le pointillé bleu correspond à la limite de la coulée masquée par des alluvions. On voit que, malgré l'entaille creusée par le Lignon depuis 25 000 à 45 000 ans, la coulée de basalte occupe le fond de la vallée creusée dans le gneiss du socle hercynien (en orange). L'essentiel de l'érosion s'est fait à droite (à l'Ouest) du basalte, en surcreusant la limite basalte/socle hercynien. Les terrains gris et roses correspondent aussi à des terrains paléozoïques.


Le volcanisme ardéchois n'est pas le plus connu du volcanisme du Massif central, loin de là. Cette relative méconnaissance est étonnante car le volcanisme ardéchois est très riche et très varié. Une des plus célèbres montagnes de France, du moins quand on faisait de la géographie à l'école primaire, est un volcan ardéchois : le Gerbier de Jonc où la Loire prend sa source. Ce volcanisme ardéchois a été bien étudié au XVIIIe siècle par l’un des pionniers de la volcanologie, Faujas de Saint-Fond (cf. Les volcanismes ardéchois et écossais, et leurs orgues basaltiques vus par Faujas de Saint-Fond, un géologue du XVIIIe siècle).

Il y a trois provinces volcaniques en Ardèche.

  1. La province du Bas Vivarais, datant du Quaternaire récent (âgée de −170 000 à −20 000 ans) et formée de volcans exclusivement basaltiques.
  2. Le plateau du (ou des) Coiron(s), volcanisme du Miocène terminal (≈ −7 Ma) et exclusivement basaltique.
  3. Le volcanisme du Velay oriental, datant du Miocène moyen au Pliocène basal (≈ −15 à −4 Ma), avec une majorité de basalte, mais aussi des laves différenciées (trachy-andésite, phonolite, trachyte, rhyolite…).

Nous ne verrons cette semaine que le volcanisme basaltique, d'abord dans le Bas Vivarais (figures 1 à 10), puis les Coirons (figures 11 à 18), et enfin la partie basaltique du Velay (figures19 et 20). La semaine prochaine, nous verrons les édifices différenciés (essentiellement phonolitiques) du Velay oriental.

À part quatre images tirées de Google Earth ou du Géoportail, les photographies présentées ici sont des photographies aériennes prises en septembre 2024 lors d'un survol de l'Ardèche en petit avion de tourisme piloté par mon ami Mehdi Bennourine. Ces conditions de prises de vue “artisanales” expliquent la netteté pas toujours parfaite, la présence de reflets…

Extrait de la carte géologique de France à 1/1 000 000 montrant les trois provinces volcaniques de l'Ardèche

Figure 4. Extrait de la carte géologique de France à 1/1 000 000 montrant les trois provinces volcaniques de l'Ardèche

(1) Le volcanisme quaternaire récent du Bas Vivarais, entouré de bleu. Cette province est constituée d'une quinzaine d'édifices volcaniques dispersés : des cônes stromboliens et leurs coulées comme le volcan de Jaujac, et des maars phréatomagmatiques. (2) Le volcanisme miocène des Coirons entouré de jaune. Il est constitué quasi-exclusivement de coulées basaltiques et des dykes les alimentant. (3) La province miocène du Velay oriental, également entourée de jaune. Cette province est principalement constituée de basalte, mais associé à des édifices de trachyte et surtout de phonolite.


Carte géologique et diagramme chronologique situant les trois provinces volcaniques de l'Ardèche dans l'ensemble du volcanisme cénozoïque du Massif central

Figure 5. Carte géologique et diagramme chronologique situant les trois provinces volcaniques de l'Ardèche dans l'ensemble du volcanisme cénozoïque du Massif central

J'ai fléché et entouré respectivement en marron, bleu et vert les provinces volcaniques du Bas Vivarais, du Velay et des Coirons.


Le lac d'Issarles, un des plus beaux maars phréatomagmatiques d'Ardèche

Figure 6. Le lac d'Issarles, un des plus beaux maars phréatomagmatiques d'Ardèche

La dépression créée par l'explosion est complètement remplie d'eau. On peut comparer ce lac avec le Gour de Tazenat, qui a la même origine (cf. figures 21 à 25 de Survol du Nord de la Chaine des Puys (Puy de Dôme), du Pariou au Gour de Tazenat).

Localisation par fichier kmz du lac d'Issarles, maar ardéchois.


Vue, vers l'Ouest, du maar de la Vestide du Pal, un des plus grands maars phréatomagmatiques ardéchois (1,7 km de crête à crête)

Figure 7. Vue, vers l'Ouest, du maar de la Vestide du Pal, un des plus grands maars phréatomagmatiques ardéchois (1,7 km de crête à crête)

Après sa phase phréatique, le volcanisme basaltique a continué, et cinq petits édifices stromboliens (pas tous bien visibles à cause du couvert forestier) ont très partiellement rempli le maar.

Localisation par fichier kmz du maar de la Vestide du Pal (Ardèche).




La plaine d'Échamps (Ardèche), un maar phréatomagmatique complètement rempli par du basalte

Figure 10. La plaine d'Échamps (Ardèche), un maar phréatomagmatique complètement rempli par du basalte

Un maar, avec sa dépression circulaire caractéristique, s'est établi juste au Sud de l'actuel village d'Échamps. Puis, le volcanisme continuant, ce maar fut recouvert de scories basaltiques, elles-mêmes recouvertes de coulées de basalte. Le maar n'apparait plus que comme une plaine herbacée vaguement circulaire (au centre de l'image).

Les dépôts caractéristiques de ce maar sont néanmoins visibles en contrebas (invisibles sur cette photo), et traités dans l'arrêt 5 de l'excursion École de Terrain - Le volcanisme du Velay.

Localisation par fichier kmz de la plaine d'Échamps (Ardèche), maar rempli de basalte.


Le volcanisme miocène supérieur des Coirons correspond à la deuxième province volcanique de l'Ardèche. Il s'agit d'un plateau basaltique mis en relief par l'érosion. Il repose sur des terrains marno-calcaires mésozoïques (Jurassique et Crétacé). Le plateau, disséqué par l'érosion, a maintenant une forme de feuille de chêne, et mesure environ 20 km de long pour 12 de large. Ce massif volcanique a déjà été abordé par Planet-Terre pour ses coulées (cf. Le Plateau du Coiron (Ardèche), un empilement de coulées de basalte mio-pliocènes recouvrant des marno-calcaires mésozoïques), pour ses dykes (cf. Le Coiron (Ardèche), un véritable musée des dykes)… mais avec des vues du sol. Nous vous montrons ici des photographies aériennes, surtout pour illustrer le phénomène d'inversion de relief. Les coulées, qui se sont bien sûr écoulées dans les zones basses, sont maintenant “perchées” et chapeautent le haut des reliefs.

Le plateau basaltique de Jastre, qui domine le village de Saint-Jean-le-Centenier (Ardèche)

Figure 11. Le plateau basaltique de Jastre, qui domine le village de Saint-Jean-le-Centenier (Ardèche)

Ce plateau est constitué d'une roche dure, sombre, et formant des falaises : du basalte. Ce basalte recouvre une roche plus tendre (pas de falaise verticale), plus claire, et visible dans des arrachements au-dessus du village : des marnes du Crétacé inférieur.

Localisation par fichier kmz du plateau basaltique de Jastre, dominant le village de Saint-Jean-le-Centenier (Ardèche).


Le plateau basaltique dit de la Plaine du regard qui domine le village de Saint-Pons (Ardèche)

Figure 12. Le plateau basaltique dit de la Plaine du regard qui domine le village de Saint-Pons (Ardèche)

Ce plateau est constitué d'une roche dure, sombre, et formant des falaises : du basalte. Ce basalte recouvre une roche plus tendre (pas de falaise verticale) : des marnes du Crétacé inférieur.

Localisation par fichier kmz du plateau basaltique de la Plaine du regard, dominant le village Saint-Pons (Ardèche).


Vue aérienne et carte géologique correspondante recouvrant les deux plateaux basaltiques des deux images précédentes

Figure 13. Vue aérienne et carte géologique correspondante recouvrant les deux plateaux basaltiques des deux images précédentes

Les villages de Saint-Jean-le-Centenier et de Saint-Pons sont indiqués par des punaises jaunes. Ces deux plateaux basaltiques (en violet sur la carte géologique) reposent sur du Crétacé inférieur (en bleu-vert et marron clair). Ils se rejoignent vers le fond de l'image (dommage que la carte géologique de Privas ne soit pas intégrée dans Google Earth) et forment deux “appendices” du même plateau basaltique, le plateau du (des) Coiron(s).


Vue aérienne, prise en direction du Nord, sur deux lobes basaltiques du plateau des Coirons séparés par la vallée de Rochessauve où coule la Payre (Ardèche)

Figure 14. Vue aérienne, prise en direction du Nord, sur deux lobes basaltiques du plateau des Coirons séparés par la vallée de Rochessauve où coule la Payre (Ardèche)

Au premier plan, le rebord Sud du plateau semble constitué d'au moins trois coulées superposées, qui recouvrent les marnes visibles dans le coin de droite. La figure 15 montrera un détail du rebord Sud du deuxième plateau situé au second plan.

Localisation par fichier kmz de lobes basaltiques du plateau des Coirons (Ardèche), au Nord des Molières.


Détail du rebord Sud du deuxième plateau de la figure précédente, plateau constitué de plusieurs coulées superposées

Le plateau basaltique des Coirons est alimenté par un réseau de dykes (cf. Le Coiron (Ardèche), un véritable musée des dykes), dykes qui se voient mal à travers la vitre d'un petit avion. Parfois ces dykes coalescent, s'élargissent… et deviennent localement une véritable “cheminée” volcanique, correspondant à ce que racontent et dessinent les livres pour enfant quand on leur parle de volcan, cheminées d'alimentation beaucoup plus rares que les dykes. Dégagées par l'érosion, ces cheminées deviennent des “necks”.

Vue aérienne d'ensemble du neck de Sceautres (Ardèche)

Figure 16. Vue aérienne d'ensemble du neck de Sceautres (Ardèche)

Ce neck se trouvait sous les coulées qu'il devait en partie alimenter et n'a été dégagé que postérieurement par le creusement de la vallée du ruisseau de Téoulemale.

Localisation par fichier kmz du neck de Sceautres (Ardèche).


Vue aérienne de détail du neck de Sceautres (Ardèche)

Figure 17. Vue aérienne de détail du neck de Sceautres (Ardèche)

Ce neck se trouvait sous les coulées qu'il devait en partie alimenter et n'a été dégagé que postérieurement par le creusement de la vallée du ruisseau de Téoulemale.


Vue aérienne et carte géologique correspondante de la vallée du ruisseau de Téoulemale, vallée “accidentée” en son milieu par le neck de Sceautres (Ardèche)

Figure 18. Vue aérienne et carte géologique correspondante de la vallée du ruisseau de Téoulemale, vallée “accidentée” en son milieu par le neck de Sceautres (Ardèche)

D'après Google Earth et son application “profil topographique”, les plateaux basaltiques encadrant la vallée ont une altitude de 620 à 650 m, le fond de la vallée de part et d'autre du neck a une altitude de 420 à 450 m et le sommet du neck culmine à 510 m. Sur la carte géologique, on voit des dykes (violets) au Nord et à l'Est du neck. Neck et dykes devaient alimenter les coulées formant maintenant les plateaux.


La province du Velay oriental correspond à la troisième province volcanique du département de l'Ardèche. Son âge va du Miocène moyen au Pliocène inférieur (−15 à −4 Ma). Si cette province est célèbre pour ses dômes et aiguilles phonolitiques ou trachytiques (appelés “sucs” dans la région, voir la semaine prochaine), la majorité de la surface de cette province volcanique correspond à des plateaux basaltiques constituées de plusieurs coulées basaltiques superposées, localement entaillés de profondes vallées. Sauf à l'occasion de telles entailles, ces plateaux basaltiques sont assez “monotones” quand on les survole (ou parcourt au sol). Le vol que j'ai effectué en septembre 2024 n'a pas survolé de telles entailles photogéniques montrant bien la superposition de coulées. Nous allons “tricher” en nous servant du Géoportail dans la région de Saint-Clément.

La superposition de telles coulées vues au sol peut être redécouverte dans Thermo-métamorphisme d'un paléosol par une coulée de lave, Bournac (Haute Loire), site situé à 13 km à l'Ouest de Saint-Clément.

Vue aérienne de la superposition de coulées volcaniques dans le secteur de Saint-Clément (Ardèche)

Figure 19. Vue aérienne de la superposition de coulées volcaniques dans le secteur de Saint-Clément (Ardèche)

Si chaque strate à végétation différente et/ou escarpement correspond à une coulée individuelle, il y a alors plus d'une dizaine de coulées constituant le plateau du Velay dans ce secteur. Mais attention, une même coulée peut posséder plusieurs niveaux de résistance différente, et une même coulée peut correspondre à trois “strates” (cf fig. 6 de La formation des orgues volcaniques). La notice de la carte géologique à 1/50 000 du Monastier-sur Gazeilles indique qu'il y a 12 coulées superposées.

Localisation par fichier kmz des coulées volcaniques superposées du secteur de Saint-Clément (Ardèche).


Vue aérienne plus large et carte géologique correspondante du secteur de Saint-Clément (Ardèche)

Figure 20. Vue aérienne plus large et carte géologique correspondante du secteur de Saint-Clément (Ardèche)

Le rectangle blanc correspond approximativement au champ de la figure 19. D'après la carte géologique, deux coulées de trachy-andésite (de couleur orange sur la carte, à ne pas confondre avec le socle), font partie de cet empilement : la coulée supérieure et une coulée intermédiaire au tiers supérieur. On peut interpréter cette séquence par 2 évènements magmatiques : (1) suite de coulées basaltiques, avec légère différenciation aboutissant à la coulée intermédiaire de trachy-andésite, puis (2) réalimentation par du magma basaltique et de nouveau différenciation aboutissant à la coulée supérieure de trachy-andésite. Cette différenciation légère annonce ce que nous verrons la semaine prochaine.


Localisation du volcanisme ardéchois sur la carte géologique de France

Figure 21. Localisation du volcanisme ardéchois sur la carte géologique de France

Le rectangle noir localise la carte de la figure 5.