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Image de la semaine | 25/11/2024

Le volcanisme phonolitique ardéchois vu du ciel

25/11/2024

Pierre Thomas

Laboratoire de Géologie de Lyon / ENS de Lyon

Olivier Dequincey

ENS de Lyon / DGESCO

Résumé

Les principaux sucs phonolitiques du Velay oriental. Du Gerbier de Jonc au Mézenc.


Le mont Gerbier de Jonc, 1551 m, célèbre suc phonolitique ardéchois

Figure 1. Le mont Gerbier de Jonc, 1551 m, célèbre suc phonolitique ardéchois

C'est le plus caractéristique et le plus célèbre suc du Velay. Il s'agit d'un dôme phonolitique, relativement peu “entamé” par l'érosion. La surface est parcourue d'un réseau de fractures complexe, intersection entre un débit en pelures d'oignon dû à l'écoulement visqueux de la phonolite pendant la croissance du dôme, débit recoupé par des fractures radiales affectant la surface refroidie pendant le gonflement du dôme… Si on rajoute une éventuelle prismation, le refroidissement, la desquamation des enveloppes les plus superficielles…

Localisation par fichier kmz du mont Gerbier de Jonc (Ardèche), suc phonolitique.


Vue sur le Gerbier de Jonc (Ardèche)

Figure 2. Vue sur le Gerbier de Jonc (Ardèche)

On voit que le dôme est sorti juste au bord d'une vallée entaillant le plateau du Velay (gneiss recouvert de basalte).


Secteur du Gerbier de Jonc (Ardèche)

Figure 3. Secteur du Gerbier de Jonc (Ardèche)

On voit que le dôme est sorti juste au bord d'une vallée entaillant le plateau du Velay (gneiss recouvert de basalte).


Le Gerbier de Jonc et un schéma théorique montrant la croissance d'un dôme de lave visqueuse

Figure 4. Le Gerbier de Jonc et un schéma théorique montrant la croissance d'un dôme de lave visqueuse

Sur le schéma sont représentés le gradient de température et de viscosité du cœur à la périphérie, le développement de la structure en pelure d'oignon, le tablier d'éboulis à la base…


Un dôme de lave visqueuse en cours de croissance, le Paluweh (Indonésie) en 2013

Figure 5. Un dôme de lave visqueuse en cours de croissance, le Paluweh (Indonésie) en 2013

Le Gerbier de Jonc devait ressembler à cela pendant sa croissance au Miocène supérieur (il y a 7 à 8 Ma).


Figure 6. Le Gerbier de Jonc est surtout célèbre parce que c'est là qu'on situe les sources de la Loire

De nombreuses petites sources “suintent” sur le versant Sud du Gerbier de Jonc. Laquelle de ces petites sources correspond à la “vraie” source de la Loire ? L'exemple typique d'une querelle byzantine ! Une de ces sources est captée et ressort quelques dizaines de mètres plus loin par le tuyau alimentant en eau le bac de l'étable d'une ferme. Cette “source” recueille les “suffrages” des touristes depuis plus d'un siècle pour être « l'authentique source de la Loire » et donne lieu à de nombreuses cartes postales. On peut noter que, sur cette carte postale ancienne (et c'est encore le cas en 2024), le toit de cette étable est constitué de lauzes, des lauzes de phonolite provenant très vraisemblablement des éboulis qui ceinturent le Gerbier.


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 dès le XVIIIe siècle par 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. Nous en avons vu deux la semaine dernière (cf. Le volcanisme ardéchois basaltique vu du ciel) : la province du Bas Vivarais, datant du Quaternaire récent et formée de volcans exclusivement basaltiques, et le plateau du (ou des) Coiron(s), volcanisme Miocène terminal et exclusivement basaltique. Nous poursuivons cette semaine notre visite du volcanisme ardéchois par la plus importante de ces trois provinces, le volcanisme du Velay oriental, datant du Miocène moyen au Pliocène basal (≈ −15 à −4 Ma). Cette province est constituée d'une majorité de basaltes (vus la semaine dernière), mais aussi par des laves différenciées (trachy-andésite, trachyte, rhyolite et surtout phonolite). Les laves les plus différenciées forment très souvent des dômes, appelés “sucs” dans la région. C'est à cette province qu'appartient le célèbre Gerbier de Jonc, et aussi le massif du Mézenc, le troisième plus haut sommet du Massif Central (1753 m) juste derrière les massifs des Monts Dore (1886 m) et du Cantal (1855 m).

Après le Gerbier de Jonc (que nous venons de voir aux figures 1 à 6), nous vous présentons ici :

  • son “petit frère”, justement appelé le Petit Gerbier (également appelé le Gouleyou) sur les figures 7 à 10,
  • puis un suc à la morphologie inhabituelle, le Rocher des Pradoux (et son voisin le Suc de Sara), figures 11 à 13,
  • puis un ensemble de 5 sucs “posés” sur (ou plutôt perçant) le plateau (figures 14, 15 et 16),
  • et, enfin, le mont Mézenc et son voisinage immédiat, figures 17 à 20.

La quasi-totalité des 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…

Vue aérienne du Petit Gerbier, appelé aussi le Gouleyou (Ardèche)

Figure 7. Vue aérienne du Petit Gerbier, appelé aussi le Gouleyou (Ardèche)

Il s'agit d'un suc phonolitique plus petit que le “vrai” Gerbier, mais de forme aussi “parfaite”.

Localisation par fichier kmz du Petit Gerbier, ou Gouleyou (Ardèche), suc phonolitique.


Secteur du Petit Gerbier, appelé aussi le Gouleyou (Ardèche)

Figure 8. Secteur du Petit Gerbier, appelé aussi le Gouleyou (Ardèche)

Il s'agit d'un suc phonolitique plus petit que le “vrai” Gerbier, mais de forme aussi “parfaite”.


Vue élargie sur le Petit Gerbier / Gouleyou, avec 3 autres sucs phonolitiques (Ardèche)

Figure 9. Vue élargie sur le Petit Gerbier / Gouleyou, avec 3 autres sucs phonolitiques (Ardèche)

À l'arrière, le suc de Touron, et, à l'avant, le suc double dit des Roches de Borée. Au premier plan, le village de Borée.


Vue générale sur le secteur de Borée (Ardèche)

Figure 10. Vue générale sur le secteur de Borée (Ardèche)

On remarque un rocher allongé à l'arrière et légèrement à gauche du Petit Gerbier / Gouleyou, de l'autre côté de la valléeه: le Rocher des Pradoux.


Le Rocher des Pradoux (Ardèche), intrusion phonolitique arquée

Figure 11. Le Rocher des Pradoux (Ardèche), intrusion phonolitique arquée

Ce suc est lui aussi constitué de phonolite. Noter que cette extrusion a la forme d'un arc de cercle.

Localisation par fichier kmz du Rocher des Pradoux (Ardèche), ring dyke phonotitique.


Vue aérienne et carte géologique correspondante du Rocher des Pradoux (Ardèche)

Figure 12. Vue aérienne et carte géologique correspondante du Rocher des Pradoux (Ardèche)

Ces vues couvrent approximativement le même champ et ont la même orientation que la figure 11.

D'après la carte géologique, l'arc de cercle phonolitique visible dans le paysage se poursuit sous la forêt. Selon cette interprétation, la phonolite dessine un demi-cercle. Cette géométrie est interprétée comme celle d'un “ring dyke”. Un ring dyke est une intrusion formant un anneau (ou simplement un fragment d'anneau) ; ce dispositif se met en place quand du magma injecte une fracture circulaire, elle-même souvent due à l'effondrement à la verticale d'une chambre magmatique. Est-ce le cas sous le Rocher des Pradoux ?


Vue élargie aérienne et carte géologique correspondante du Rocher des Pradoux (RP) et du Suc de Sara (SS)

Figure 13. Vue élargie aérienne et carte géologique correspondante du Rocher des Pradoux (RP) et du Suc de Sara (SS)

Le champ est plus grand et l'orientation est différente par rapport à la figure précédente.

Le Suc de Sara correspond à une deuxième intrusion semi-circulaire voisine, d'un plus grand diamètre. Un second ring-dyke.


Vue sur le plateau situé à 3-4 kilomètres du Gerbier de Jonc (Ardèche)

Figure 14. Vue sur le plateau situé à 3-4 kilomètres du Gerbier de Jonc (Ardèche)

Ce plateau qui occupe tout le premier plan et qui est constitué de basalte est “accidenté” par cinq sucs, tous de phonolite. De gauche à droite, le Sépoux, le suc de Montfol, le suc de Séponet, le suc de la Lauzière et le suc de Taupernas. Au fond à droite, le Rocher Tourte.

Localisation par fichier kmz du Sépoux, suc phonolitique ardéchois.


Vue sur quelques sucs ardéchois de la figure précédente

Figure 15. Vue sur quelques sucs ardéchois de la figure précédente

On y voit le Sépoux, le suc de Seponet, le suc de la Lauzière. Au fond à gauche, le Rocher Tourte. Au fond à droite, partiellement caché par un petit nuage, le Mont Mézenc.


Vue aérienne sur trois des sucs phonolitiques ardéchois des figures précédentes

Figure 16. Vue aérienne sur trois des sucs phonolitiques ardéchois des figures précédentes

D'avant en arrière, on retrouve le Sépoux, le suc de Séponet et le suc de Montfol.


Vue aérienne sur le cirque des Boutières (Ardèche), au centre de l'image

Figure 17. Vue aérienne sur le cirque des Boutières (Ardèche), au centre de l'image

L'érosion a creusé ce “cirque” dans des coulées superposées de basalte, surmontées de coulées de trachyandésite. On peut voir des détails de tels empilements de coulées fluides en revoyant les figures 19 et 20 de la semaine dernière (cf. Le volcanisme ardéchois basaltique vu du ciel). Ce cirque est encadré par deux intrusions phonolitiques. À gauche (au Sud), peu visible sur cette photo, le Rocher des Cuzets. À droite (au Nord) l'intrusion complexe du Mont Mézenc.


Vue sur le Mont Mézenc, une intrusion phonolitique complexe

Vue aérienne d'ensemble sur le Mont Mézenc (Ardèche), une intrusion phonolitique complexe

Figure 19. Vue aérienne d'ensemble sur le Mont Mézenc (Ardèche), une intrusion phonolitique complexe

À l'arrière du Mont Mézenc, on voit trois “rocs” (mini sucs) qui dépassent de la forêt, rocs connus sous le nom de Dents du Mézenc (ou Dents du Diable).


Les Dents du Mézenc (Haute-Loire à la limite de l'Ardèche)

Figure 20. Les Dents du Mézenc (Haute-Loire à la limite de l'Ardèche)

D'après la carte géologique du Monastier-sur-Gazeille, la dent de droite (celle qui est légèrement cachée par le Mont Mézenc) est en phonolite, ce qui est le cas de la majorité des sucs du Velay. Toujours d'après la carte géologique, les deux dents de gauche appartiennent à la même intrusion (un ring dyke ?), une intrusion rhyolitique. Ces affleurements de rhyolite sont les seuls de toute la province volcanique du Velay oriental. La différenciation magmatique locale a donc suivi deux chemins dans le Velay : un chemin ultra-majoritaire vers la phonolite, mais aussi un chemin minoritaire vers la rhyolite. On peut enfin remarquer que ces Dents du Mézenc ne sont pas en Ardèche, mais en Haute-Loire, à 1 km au Nord-Ouest de la limite Ardèche/Haute-Loire qui passe au sommet du Mézenc.

Localisation par fichier kmz des Dents du Mézenc (Haute-Loire).


Extrait de la carte géologique à 1/50 000 du Monastier-sur Gazeille

Figure 21. Extrait de la carte géologique à 1/50 000 du Monastier-sur Gazeille

Le socle hercynien est représenté par différentes teintes d'orange. Le basalte est en bleu, le trachyandésite en ocre jaune, les phonolites en vert et la rhyolite en rouge sombre. Les sites photographiés ce 20 septembre 2024 sont fléchés et indiqués respectivement par GJ (Gerbier de Jonc), PG (Petit Gerbier), RP (Rocher des Pradoux), LS (Le Sépoux), MM (Mont Mézenc) et DM (Dents du Mézenc).


Vue d'ensemble du pays des sucs photographié depuis le Nord-Est

Figure 22. Vue d'ensemble du pays des sucs photographié depuis le Nord-Est

À gauche sur l'horizon, on reconnait le Gerbier de Jonc ; à droite, le Mont Mézenc ; au milieu, en avant-plan de l'horizon, les sucs du secteur de Borée.


Extrait de la carte géologique de France à 1/1 000 000 centré sur le département de l'Ardèche

Figure 23. Extrait de la carte géologique de France à 1/1 000 000 centré sur le département de l'Ardèche

La province volcanique miocène du Velay est entourée de jaune. On voit que le basalte (bleu-vert foncé) domine largement. Le volcanisme différentié (jaune pâle avec des traits rouges), minoritaire, est bien présent (il est absent des deux autres provinces volcaniques ardéchoises). Le rectangle noir représente le secteur carté sur la figure 21.



Localisation du volcanisme ardéchois sur la carte géologique de France à 1/1 000 000

Figure 25. Localisation du volcanisme ardéchois sur la carte géologique de France à 1/1 000 000

Le rectangle noir localise l'extrait de la figure 23.