Contribution à l'étude des formations volcaniques et alluviales de la basse Couze Chambon (Massif central français) - article ; n°1 ; vol.19, pg 13-27

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Bulletin de l'Association française pour l'étude du quaternaire - Année 1982 - Volume 19 - Numéro 1 - Pages 13-27
À la bordure orientale du massif volcanique des Monts-Dore, la basse vallée de la Couze Chambon montre un ensemble de formations alluviales et volcaniques, étagées du Plio-quaternaire à l'actuel. Elles recoupent les deux grandes périodes d'activité trachyandésitique montdorienne du Pléistocène inférieur et moyen, et complètent ainsi la série plio-pléistocène de Perner, située à cinq kilomètres au Sud. Cet article propose une synthèse stratigraphique de cet ensemble dont plusieurs formations ont été datées. L'évolution sédimentologique des alluvions est étudiée dans ses rapports avec le volcanisme. La succession définie permet d'envisager certains aspects de l'évolution géomorphologique locale et régionale.
At the oriental periphery of Monts-Dore volcanoes, the low valley of the Couze Chambon river, shows alluvial and volcanic formations, from Plio-quaternary to actual. This series covers the two great periods of montdorian trachyandesitic (french sense) activity of lower and middle Pleistocene and so, complete the plio-pleistocene sequence of Perrier, situed at 5 kms south. This article propose a stratigraphic synthesis of this series, of which several formations have been dated. The relations of volcanism with sedimentological evolution of alluviums are studied. The determined sequence permits to consider certain aspects of local and regional geomorphological evolution.
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Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.

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Publié le 01 janvier 1982
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Jean François Pastre
Contribution à l'étude des formations volcaniques et alluviales
de la basse Couze Chambon (Massif central français)
In: Bulletin de l'Association française pour l'étude du quaternaire - Volume 19 - Numéro 1 - 1982. pp. 13-27.
Résumé
À la bordure orientale du massif volcanique des Monts-Dore, la basse vallée de la Couze Chambon montre un ensemble de
formations alluviales et volcaniques, étagées du Plio-quaternaire à l'actuel. Elles recoupent les deux grandes périodes d'activité
trachyandésitique montdorienne du Pléistocène inférieur et moyen, et complètent ainsi la série plio-pléistocène de Perner, située
à cinq kilomètres au Sud. Cet article propose une synthèse stratigraphique de cet ensemble dont plusieurs formations ont été
datées. L'évolution sédimentologique des alluvions est étudiée dans ses rapports avec le volcanisme. La succession définie
permet d'envisager certains aspects de l'évolution géomorphologique locale et régionale.
Abstract
At the oriental periphery of Monts-Dore volcanoes, the low valley of the Couze Chambon river, shows alluvial and volcanic
formations, from Plio-quaternary to actual. This series covers the two great periods of montdorian trachyandesitic (french sense)
activity of lower and middle Pleistocene and so, complete the plio-pleistocene sequence of Perrier, situed at 5 kms south. This
article propose a stratigraphic synthesis of this series, of which several formations have been dated. The relations of volcanism
with sedimentological evolution of alluviums are studied. The determined sequence permits to consider certain aspects of local
and regional geomorphological evolution.
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Pastre Jean François. Contribution à l'étude des formations volcaniques et alluviales de la basse Couze Chambon (Massif
central français). In: Bulletin de l'Association française pour l'étude du quaternaire - Volume 19 - Numéro 1 - 1982. pp. 13-27.
doi : 10.3406/quate.1982.1414
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/quate_0004-5500_1982_num_19_1_1414Bulletin de I Association française I982-1 - pages 13-27
pour I etude du Quaternaire
CONTRIBUTION À L'ÉTUDE
DES FORMATIONS VOLCANIQUES
ET ALLUVIALES
DE LA BASSE COUZE CHAMBON
(MASSIF CENTRAL FRANÇAIS)
par J. F. PASTRE^
RESUME
À la bordure orientale du massif volcanique des Monts-Dore, la basse vallée de la Couze Chambon montre un ensemble
de formations alluviales et volcaniques, etagees du Plio-quaternaire a l'actuel
Elles recoupent les deux grandes périodes d'activité trachyandesitique montdorienne du Pleistocene inférieur et moyen, et
complètent ainsi la série pho-pleistocene de Perner, située a cinq kilometres au Sud
Cet article propose une synthèse stratig rap nique de cet ensemble dont plusieurs formations ont ete datées
L'évolution sedimentologique des alluvions est étudiée dans ses rapports avec le volcanisme
La succession définie permet d'envisager certains aspects de l'évolution geomorphologique locale et régionale
ABSTRACT
A CONTRIBUTION TO THE KNOWLEDGE OF VOLCANIC AND ALLUVIAL FORMATIONS OF LOWER COUZE
CHAMBON RIVER (FRENCH MASSIF CENTRAL)
At the oriental periphery of Monts-Dore volcanoes, the low valley of the Couze Chambon river, shows alluvial and
volcanic formations, from Pho-quaternary to actual
This series covers the two great periods of montdonan trachyandesitic (french sense) activity of lower and middle
Pleistocene and so, complete the plio-pleistocene sequence of Perner, situed at 5 kms south
This article propose a stratigraphie synthesis of this series, of which several formations have been dated
The relations of volcanism with sedimentological evolution of alluviums are studied
The determined sequence permits to consider certain aspects of local and regional geomorphological evolution
1. CADRE RÉGIONAL il se développe face aux principaux appareils
éruptifs des « groupes » de l'Angle et du Sancy.
Le bassin hydrographique de la Couze Chambon Sa partie septentrionale se situe à proximité du
draine une importante partie du versant oriental centre d'activité Banne d'Ordanche-Aiguiller.
des Monts-Dore. Dans sa partie moyenne, s'étendent toute une
Du Fredet, au nord, à la Couze de Chaudefour, série de reliefs volcaniques d'âges et de types très
au Sud (affluents de tête, distants de 5 km environ), variables (Santoire J.P., 1976 ; Besson J.C., 1978).
* 23, rue de l'Eglise 93370, Montfermeil (France)
Travail effectue au LA 141, 191, rue St Jacques 75005, Pans (France) 14
La confluence des principaux affluents se réalise Croix du Bonhomme. D'autres lui sont postérieur
avant que la rivière ne s'encaisse dans des gorges es, il s'agit des formations de la diagonale
entaillées dans le socle granitique qu'elle suit Champeix-Pardines.
jusqu'à la faille majeure de Limagne (Montai-
gut-le-Blanc).
A l'est de ce secteur, sur la dizaine de kilomètres 2.1. Les formations du plateau de la Croix du
qui la séparent de l'Allier, la Couze traverse une Bonhomme et leurs rapports avec la série de
série oligocène variée (Giraud J., 1902), couronnée Perrier (I & II).
d'épanchements basaltiques miocènes et pliocenes.
Au sud de Champeix, le plateau de la Croix du La compartimentation de cette série, ponctuée
Bonhomme comprend trois composantes reconpar un micro-horst granitique (Champeix), l'éla
nues à Perrier ; successivement : rgissement de la vallée, rendaient cette partie
- Alluvions à ponces rhyolitiques (Frp), issues propice au dépôt de formations volcaniques et
du remaniement de la grande nappe de Rochefalluviales issues des zones amont. Bien dévelop
ort-Sailles, pour laquelle plusieurs âges ont été pées, ou résiduelles, elles se suivent jusqu'à
proposés: 3,32 ± 0,24 K Ar (Bellon H. et ai, Coudes.
1972); 3,3 à la base du remblaiement de Perrier, La Couze conflue alors avec l'Allier, qui,
2,5 à Roca Neyra pour des formations manifestedébouchant du horst granitique de Saint- Yvoine,
ment contemporaines (K Ar de Curtis G.H., entre dans la Limagne des Buttes.
1970); + de 2,2 MA relatifs (Vincent P.M., 1979). Les formations quaternaires de la basse Couze - Niveau de retombées ponceuses trachyti- Chambon sensu-stricto, constituent un groupe qui ques (RAt). recoupe en large partie la seconde période majeure - Lahar de première génération - type de l'activité trachyandésitique néomontdorienne Perrier - (LH1). qui paraît avoir débuté vers 1 MA.
Au nord de Champeix, le témoin de la Croix du Elles sont adossées au nord à un épanchement
Bonhomme, et les dépôts qui s'étendent en contre basaltique mio-pliocène (/?1) (dyke selon Kieffer G.,
1961) et reposent sur le Stampien moyen marno- bas (« Diagonale Champeix-Pardines »), découlent
en majorité d'une première phase représentée en calcaire.
partie à Perrier.
Les alluvions à ponces rhyolitiques (Frp) sont
visibles à une dizaine de mètres en contrebas de la
partie sommitale du versant sud. Elles apparais
sent sous un faciès sableux lité, comprenant
2. LES FORMATIONS CONTEMPORAINES principalement des feldspaths éruptifs non-usés,
DE LA PREMIÈRE PHASE associés à des quartz volcaniques. Parmi les
D'ACTIVITÉ NÉOMONTDORIENNE minéraux lourds, on note la présence de horn
(PLEISTOCENE INFÉRIEUR) blende verdâtre actinolitique caractéristique, signa
lée par Besson J.C. à Sailles.
En l'état actuel des recherches, on peut situer le L'échantillon analysé montre l'association de
début de l'activité trachyandésitique (sf) néomontd minéraux lourds suivante : Hornblende brune
orienne quelques centaines de millénaires, semble (kaersutite) : 40,3 - Hornblende verte actinolit
t-il, après la mise en place de la grande nappe de ique (edenite) : 6,4 - Augite brune (salite calci-
ponces rhyolitique de Rochefort-Sailles, vraisem que) : 15,1 - Augite verte aciculaire : 10,0 -
blablement vers 2,5 MA. Zircon : 0,4 - Sphène : 25,0 - Apatite : 2,8.
Plusieurs manifestations de cette première
Cette unité, moins épaisse (5-10 m) que son grande phase trachytique se rencontrent dans la
homologue de Perrier ( + de 20 m sur le versant région. Ce sont des formations pyroclastiques
méridional), s'en distingue par son caractère nettcendreuses et ponceuses, parfois remaniées en
ement arénacé. Elle ne présente pas d'alternance de alluvions, et, des formations épiclastiques de type
bancs grossiers à galets. lahar.
Elles sont bien représentées à Perrier où elles Cette formation est cantonnée sur le flanc sud où
succèdent à des produits pyroclastiques saturés et à elle a été épargnée par le creusement antelaharique.
diverses formations alluviales. - Le niveau de retombées ponceuses trachyti-
Dans le secteur concerné par cette étude, des ques s'observe sur le versant sud, où, comme à
formations similaires permettent une corrélation Perrier sud, il s'intercale entre les alluvions et le
avec cet ensemble : ce sont les formations de la lahar. 15
A la terminaison méridionale du versant nord, à et faciès semi-porphyroide, est fréquente. Ce type
une quinzaine de mètres en contrebas, il repose de roche est bien représenté au nord de la région
sur un paléosol cendreux. Il semble ainsi épouser (ex. : Coulée de la Montagne de la Serre).
un paléoversant antelaharique (fig. 2). Son faciès, La taille des blocs basaltiques, parfois seulement
ponces trachytiques homométriques de 1 -2 mm, émoussés, peut laisser penser au démantèlement de
légèrement soudées, minéraux libres (sanidine, coulées subcontemporaines.
micas noirs, augite verte, sphène, hornblende Parmi les galets, très hétérométriques, on notera brune), est similaire à celui de Perrier (W. de la présence d'une variété de trachyte gris verdâtre, Roca-Neyra, le Château, etc.). dont la provenance serait à préciser.
- Le lahar de première génération (LH1), En ce qui concerne la matrice, la fraction forme la partie sommitale du plateau. Il est bien sableuse légère montre de nombreux granules de développé sur le versant nord (20-30 m) où il roches éruptives, associés à des feldspaths éruptifs englobe de très importants pans brêchiques de (sanidine principalement). De rares quartz volcanibasalte. Ceux-ci correspondent à une coulée in ques et des minéraux blancs issus du socle (or- cluse dans la dernière venue laharique de première those) forment le reste de l'ensemble. génération. La fraction lourde (8 % ) comprend plus de 60 % La disposition de ces dépôts traduit l'existence d'opaques magnétiques. Les translucides sont surd'une paléovallée orientée NW-SE, comblée un tout représentés par de l'augite verte en baguettes temps par les venues lahariques de première (85%), à fréquentes inclusions de sphène. Ce génération. minéral est par ailleurs peu abondant (2%).
Elle en jalonne une des routes (Besson J.C. et Ce dépôt alluvial ne trouve pas de véritable al, 1977). homologue dans le reste de la région. Il semble que
son contenu dérive de plusieurs apports volcani
ques : lahars de type Perrier, produits trachytiques
2.2. Formations succédant aux lahars de première ultérieurs, coulées basanitiques contemporaines ?
génération (III).
2.2.1.2. Au sud de Coudes, le versant septentrional
de la butte de la Pellière (486 m NGF) montre un 2.2.1. Les formations alluviales grossières succé
dépôt alluvial très résiduel (Ftl). dant aux lahars de première génération et
Son altitude relative (120 m), et la nature de son l'évolution postlaharique.
matériel pétrographique, comprenant de nombreusSi le comblement lié aux lahars de première es sancyites analogues à celles de Perrier, permettgénération fut important, il n'y a pas lieu d'en ent de le rattacher à cet ensemble. exagérer l'influence globale sur un réseau hydro
graphique préactuel déjà bien incisé.
2.2.2. Les formations alluviales et volcano -alluvialLa disposition (emboitement/étagement) des es de la diagonale Champeix-Pardines et le bancs de galets interlahariques de Perrier, démont changement directionnel de la Couze. re des possibilités de recreusement rapide. Elle
prouve aussi le caractère spasmodique des venues. Entre Champeix et Pardines, en contrebas du
Plateau de la Croix du Bonhomme, en bordure de Les axes de drainage préétablis ont semble-t-il
la départementale 996, s'étend un ensemble de subsisté dans une large mesure. Dans le secteur,
dépôts alluviaux remaniant en large partie des on peut citer le recreusement de la paléovallée
téphras contemporains. Champeix-Pardines.
Le démantèlement des lahars a fourni un 2.2.2.1. Cet ensemble débute par un niveau
matériel alluvial abondant qui se retrouve en alluvial grossier (Ft2a), dans la lignée des précé
partie dans les formations suivantes. dents (altitude relative par rapport à la
Couze = 100 m). 2.2.1.1. La partie sommitale de la butte de la
Il est visible à l'extrémité nord (Niola/Gou- Chaux d'Aubary (582 m NGF, au NW de Cham-
toula). Puissant de 1 à 3 mètres, il inclut de peix) est constituée par un niveau alluvial grossier
nombreux galets et blocs dont la nature se rapproet chaotique, d'environ 3 m d'épaisseur (Ftl).
che de ceux du témoin de la Chaux d'Aubary. La matrice argilo-sableuse enrobe de nombreux
La matrice contient une importante proportion galets, associés à des blocs qui peuvent atteindre
de fines inférieures à 50 ^ (40-4596), issues en 5 m1. Il s'agit, soit de sancyites (K-benmoréites),
majorité du ravinement des formations argilo- identiques à celles que l'on rencontre dans les
sableuses environnantes. lahars de Perrier, soit de basaltes divers. Une
variété de basanite, à phénocristaux d'augite brune Dans la fraction sableuse, les feldspaths éruptifs, 16
s'associent à d'abondants granules de roches L'augite verte de a est essentiellement aciculaire.
volcaniques. La fraction lourde (21,5%, dont 8096 Il convient de remarquer la relative richesse en
d'opaques et 20% de translucides) comprend une sphène de ces couches, la présence abondante
augite verte en baguettes fragmentées où les d'augite aciculaire, que nous n'avons pas rencontré
inclusions de sphène sont absentes (85% des dans les formations postérieures aux alluvions
translucides). Ce détail la différencie de celle de la infralahariques de seconde génération (cf. supra).
Chaux d'Aubary. Ces dépôts, situés ici à une soixantaine de
mètres en contrebas des lahars de première générat2.2.2.2. Toutes les couches sus jacentes (Ft2r) sont
ion, paraissent le dernier jalon local de l'activité largement constituées de pyroclastes montdoriens
trachyandésitique ancienne. Ils ont donné un âge repris par les eaux courantes.
par traces de fission sur apatite de 2,03 ±0,24 MA Ce sont des sables feldspathiques, plus ou moins (Chambaudet A. et Couthures J., 1981), concorcendreux (10 à 40% inf. à 50 (à, incluant local dant avec leur position stratigraphique. ement des fragments anguleux ou des galets de
Le hiatus pyroclastique qui les sépare ici des roches éruptives.
formations associées aux lahars de seconde généraLes faciès suivants peuvent être reconnus :
tion est important. Il accrédite un arrêt vraisem- Sables feldspathiques lités à augite aciculaire blable de l'activité trachyandésitique de environ (0 à 2 m). 1,6 à 0,9 MA, comme l'ont proposé Baubron J. C.
Ces sables affleurent au Nord (Niola), reposant et Cantagrel J. M. (1980).
sur le niveau alluvial grossier précédent. Ces formations jalonnent une paléovallée nord-
La fraction légère comprend plus de 80% de ouest/ sud-est, correspondant vraisemblablement à
feldspaths éruptifs (sanidine dominante). l'ancien cours aval de la Couze Chambon.
La fraction lourde atteint 8,6% du total, avec Celle-ci bifurquait alors à l'emplacement actuel
73% d'opaques magnétiques et 26% de transluci de Champeix pour rejoindre la direction de l'ac
des. Parmi ceux-ci, une augite aciculaire vert- tuelle Couze Pavin.
bouteille, très fraîche d'aspect, prédomine (80% Le changement de son cours s'est manifestement du spectre total). Le sphène, fréquent, se signale produit vers cette période ( - 2 MA). Les téphras
par des inclusions d'oxydes de Fe-Ti. Les hydroxy- remaniés, surélevant le lit, ont peut-être facilité la lapatites et les zircons présentent des fréquences capture de la rivière par un collecteur secondaire élevées en fraction fine: 34% d'apatite, 37% de développé par érosion différentielle en contrebas de zircon en 50-100 pu la coulée de Pardines.
- Les autres couches, sont surtout visibles dans la Un éventuel rôle tectonique n'est pas à exclure. carrière de la Groulas, où l'on relève la succession Le cours actuel de la basse Couze est calqué sur la suivante (près carrefour côté 5 1 0 NGF) : direction des failles bordières septentrionales du
a) Sable rubéfié, lité, à augite verte aciculaire et horst de Saint- Yvoine. Il ne sera cependant pas
en baguettes, atteint en sondage sur 1 ,5 m. retenu, faute de preuves déterminantes.
b) Sable gris-beige, cendreux, à stratifications Tous les dépôts ultérieurs jalonnent l'actuelle
entrecroisées et lits d'accumulation d'oxydes de fer vallée de la Couze.
et de manganèse : 1 ,8 m.
c) Sable conglomératique graveleux, à matrice
cendreuse englobant de nombreux galets et graviers 3. LES FORMATIONS CONTEMPORAINES de roches éruptives (basaltes, trachyandésites, tra DE LA SECONDE PHASE chytes), et des feldspaths éruptifs associés à de rares D'ACTIVITÉ TRACHYTIQUE MONTDORIENNE quartz bipyramidés allochtones : 1,5 m. ET L'ÉVOLUTION DE LA COUZE
d) Terre végétale et colluvions à galets de quartz AU PLEISTOCENE MOYEN
et chailles issus des alluvions sous-basaltiques
pliocenes de Pardines.
Dans la vallée de la Couze, on ne rencontre pas
Les spectres de minéraux lourds de ces couches de dépôts du Pleistocene inférieur moyen qui soient
sont les suivants : abc , intermédiaires entre les précédents et ceux qui sont
fossilisés par une seconde génération de lahars. Hornblende brune 8,1 6,3 17,7
A proximité de la vallée de l'Allier, 750 mètres Augite brune 3,1 3,0 8,8
au nord-ouest de Montpeyroux, en bordure de verte 64,6 54,9 46,5
l'ancienne R.N. 9, se trouve un témoin alluvial Zircon 0,5 1,3 3,4
restreint (Fui), qui pourrait se situer aux confins Sphène 21,0 27,9 15,2
terminaux de cette période. Apatite 2,7 6,6 8,4 17
Certaines de ses caractéristiques minéralogiques Cette fréquence moyenne, associée à la présence
(Pelletier H. in Larue J. P., 1979) : augite aciculaire, d'augite verte aciculaire paraît assez caractéristique
hornblende brune sup. à 20 % , relative pauvreté en de ces alluvions antelahariques. Des compositions
sphène (3%), le rapprochent des autres niveaux analogues sont décelables dans les niveaux subcon
antérieurs aux lahars de seconde génération. temporains (Coudes-Les Perreaux, Neschers-Le
Chaumeil), pouvant montrer par ailleurs des pour
centages d'augite brune élevés (jusqu'à 30 % ).
3.1. Les lahars de seconde génération et les formations Une accumulation de cette épaisseur pourrait
associées (IV). témoigner d'une détérioration climatique. Sans
envisager une corrélation formelle, il convient de
L'existence d'une seconde et importante généra signaler que Brun A. (1974), situe au Gunz, la
tion de lahars est dorénavant bien établie (Besson présence d'un important glacier, rabotant à l'amont
J.C. et ai, 1977). le horst de la Croix Morand.
Encaissés de 50 à 100 mètres selon les secteurs, Deux coupes retiendront encore notre attention
par rapport aux lahars de première génération, ils pour analyser les rapports entre les alluvions infra-
forment d'importants témoins aux environs de la lahariques et les lahars de seconde génération.
localité-type de Fontenille (5 km au SE de Saint-
Nectaire), et réapparaissent dans la basse vallée de 3.1.2. Dans la coupe du chemin de Garbil, Rudel
la Couze, pour se prolonger jusqu'au parallèle de A. (1959), décrit des sables ponceux interstratifiés
Longues. entre les alluvions basaltiques basales et le lahar.
Leur âge n'est pas encore établi avec précision. Ces niveaux, non visibles actuellement, paraissent
La datation du basalte basai emboîté de la carrière avoir un équivalent vers l'est (Teirat) où se situe
du Cheix, près de Saint-Diéry (Besson J. C. et al, une formation présentant les caractéristiques d'une
nappe de ponces. 1977), conduit à retenir un âge voisin de 1 MA.
Leur matrice cendreuse inclut des blocs de Compte tenu de la nature de l'affleurement
sancyite (K-benmoréite) à pâte grise ou brun-rou- (champ), il est difficile d'affirmer si ce témoin
geâtre dont le porphyrisme est relativement ho s'inscrit sous le lahar comme le suggère sa position
topographique. Il peut être interstratifié, ou embmogène. Les phénocristaux de sanidine n'excèdent
pas 0,5 cm. Localement (Chadeleuf, Coudes), des oîté; mais sa position le rend de toute façon
scories apparaissent. Des ponces trachytiques se subcontemporain du lahar.
rencontrent dans le témoin de Chadeleuf. Les ponces trachytiques bien anguleuses, qui
Comme on le verra, il n'est pas exclu que les contiennent des feldspaths éruptifs (plagioclases),
différents témoins appartiennent à deux sous-génér des clinopyroxènes et de la biotite/phlogopite, se
ations distinctes. De plus, ils fossilisent un sys distinguent de celles de la nappe de ponces de
tème de niveaux alluviaux grossiers dont la Neschers par l'absence de sanidine en rosette
contemporanéité est peu probable. microlitique.
La matrice cendreuse à biotite et feldspaths
3.1.1. Au nord-ouest de Chadeleuf, le lahar (LH2), montre un cortège de minéraux lourds nettement
réduit à une mince frange, repose sur un niveau différencié de celui de Neschers. Hormis les
alluvial grossier, lité, à galets basaltiques, épais de 8 oxydes de Fe-Ti, il associe principalement de
à 10m(Fu2). l'augite verte à inclusion de magnetite ( + de 75%)
à de l'apatite. Le sphène, abondant à Neschers, est La matrice sableuse des alluvions, qui inclut des
sous représenté ( - de 3 % ). feldspaths du socle et des feldspaths éruptifs,
présente quelques débris de ponces rhyolitiques Ce témoin paraît donc démontrer l'existence
altérées, accompagnés de rares quartz bipyramidés. d'une émission pyroclastique antérieure à celle de
la nappe de Neschers. Peut-être coincide-t-elle plus La fraction lourde semble attester d'un rema
précisément que celle-ci avec le début du regain niement partiel de téphras similaires à ceux rencont
éruptif ? rés dans les formations de Champeix-Pardines,
mais le sphène est peu abondant.
3.1.3. La coupe de la butte de la Serre, à Saint- Pour un échantillon prélevé vers la base, on note
Julien, montre un niveau à sancyites (K-benmo- en fraction 0,05/0,25 les proportions suivantes :
reite) qui n'avait pas été signalé. Augite verte en baguettes ou aciculaire: 76,596,
Hornblende brune : 7,5 % , Sphène : 2,5 % , Zircon : Localisé au SW, il s'agit d'un poudingue à
5 % , Apatite : 9 % . Dans les fractions grossières, la sancyites, d'environ deux mètres d'épaisseur. Il
hornblende brune est plus abondante: 16,5 et s'intercale entre les formations oligocènes et un
36,5% en fraction 0,25/0,5 sur deux échantillons. niveau alluvial grossier supportant le lahar. 18
Sphène2,7% - Grenat 15,1% - Fibrolite 6,2% Ce niveau nous paraît découler du remaniement
- Staurotide 4,3% - Andalousite 0,9% - d'un lahar (« lahar lavé »). Les sancyites (blocs et
Disthène 0,5% - Tourmaline 0,3% - Divers galets roulés /émoussés) sont de texture similaire à
celles rencontrées dans les lahars de seconde 0,2%.
génération en place. Celles à pâte rougeâtre, Le développement de l'activité trachyandésitique
abondantes à Chadeleuf, très fréquentes. du Sancy et des émissions basaltiques à K-Hawai-
La matrice résiduelle montre des sanidines, tes, influencent dès lors amplement le contenu des
associées à des oxydes de Fe-Ti et à de l'augite alluvions de la Couze
verte en baguette. Cette dernière constitue la
quasi-totalité des minéraux translucides du résidu
lourd (90%).
Dans le niveau alluvial sus-jacent, de deux 3.2. La nappe de ponces et cendres de Neschers et les
mètres d'épaisseur, l'augite verte aciculaire est formations subcontemporaines (V).
absente. Parmi les galets (basaltes divers, phonoli-
tes, granites, leptynites), les sancyites sont prat Les rapports stratigraphiques entre les formatiquement inexistantes. ions ponceuses de type Neschers et les lahars de
Le lahar sommital (environ 15 m) n'intègre pas seconde génération s'expriment par les emboite-
les scories rencontrées en abondance dans certains ments de Saint-Julien (Rudel A., 1959 ; Besson J. C.
témoins (Chadeleuf, plateau de Coudes-Montpey- et al., 1977 ; Pastre J. F., 1980) et du Cheix (Besson
roux). et al, 1977 ; Besson J. C, 1978), la succession de la
La présence du niveau sancyitique basai pose Prada à Champeix (Pastre J. F., 1980).
avec acuité la question d'une éventuelle pluralité Ailleurs, les facteurs de recreusement ont isolé
des venues lahariques de seconde génération. ces dépôts de part et d'autre de la vallée. Ils y
La médiocrité des affleurements actuels ne occupent des altitudes relatives proches, variant
permet pas de lever avec certitude toutes les avec la structure encaissante et croissant vers l'aval
indéterminations. Pour l'ensemble, on peut envi (40 à 70 m).
sager la succession suivante : Les dépôts à ponces, jalonnant la rive gauche de
- Alluvions basaltiques grossières (Fu2), à la Couze, sont connus depuis le siècle dernier. Leur
augite verte aciculaire, augite et hornblende brune exploitation en carrières entre Champeix et Nes
(Neschers, Chadeleuf). chers a favorisé leur connaissance. De ce fait, et de
- Niveaux ponceux trachytiques (CPtD com part leur intérêt, ils ont suscité plusieurs écrits,
prenant un lambeau de nappe de ponces trachyti- parmi lesquels on note ceux de Giraud J. (1902),
Rudel A. (1959), Bout P. (1966 b et 1967), de Goer que à Beauvezeix-Teirat (Coudes).
A. (1974), Besson J.C. et al. 1977. - Première venue laharique à scories (Chadel
Nous exposerons ici la succession d'ensemble, et euf, Coudes, Montpeyroux) (LH2).
préciserons certains points. - Poudingue à sancyites, remaniant cette
venue ? (Saint-Julien).
3.2.1. Alluvions grossières infraponceuses - Fvl - Alluvions basaltiques grossières à augite - (Carrière de Champeix et Neschers). verte normale (St-Julien, Montaigut).
- Deuxième venue laharique (Saint-Julien). Elles sont représentées par un lit d'un à deux
mètres d'épaisseur, chaotique ou mal lité (ambiance (LH2).
dynamique semi-torrentielle), à galets de basaltes A la confluence, et dans la vallée de l'Allier
prédominants et granites. (Montpeyroux, Lachaux, Longues), les témoins
Le sable matriciel, à quartz, orthose et feldspaths lahariques matérialisent un niveau d'encaissement
éruptifs, contient de l'augite verte en baguettes (70 repère. Ils reposent sur une nappe alluviale d'abla
à 80%, selon échantillons), la variété aciculaire est tion de 2 à 3 m d'épaisseur, continue et relativ
désormais absente. La hornblende brune, omniprésement homogène. Elle est visible en plusieurs
ente (6,5 à 18% en fraction 0,25/0,5), s'associe à points (W de Montpeyroux, N de Lachaux...), et
de l'augite brune, à du sphène et à de l'apatite. présente localement une induration en poudingue
ferrugineux.
3.2.2. Tuf ponceux = Nappe de ponces de Neschers A la Côte des Sagnes, an SE de Longues, on (CPx2, Saint-Julien, Neschers, Coudes). rencontre le cortège de minéraux lourds suivant :
Hornblende brune 13,8% - Augite brune 6,7% L'assimilation du tuf basai de Neschers à une
- Augite verte, fréquemment aciculaire 48,7% - nappe pyroclastique de cendres et ponces est
Augite aegyrinique 0,3% - Diopside 0,3% - récente (Besson J.-C. et ai, 1977). 19
On le reconnaît à Saint-Julien (emboîtement Ce dépôt est suivi par les alluvions ponceuses
dans le lahar). Neschers - La Grave, où il fait suite classiques. Là où il est présent, la nappe de ponces
au lit précédent, Coudes - La Laigue, où il repose manque. Cette stratigraphie semble devoir prouver
sur les marno-calcaires oligocènes. un large recreusement au sein de la nappe, avant
Son faciès est relativement homogène : « Tuf que les alluvions ponceuses la remaniant ne
chaotique blanchâtre - à ponces trachytiques - remblayent le talweg recreusé. Ce cas de figure
paraît aussi envisageable à Perrier pour les allud'aspect homogène, assez cohérent, mais non
vions ponceuses remaniant la grande nappe. Ce soudé, à matrice cendreuse dominante » (Besson
type d'évolution peut avoir des causes climatiques J.-C. et al, 1977, auxquels on se reportera pour
et hydrodynamiques. l'analyse volcanologique).
De fortes précipitations, ou une importante L'âge K Ar, proposé par ces auteurs
fusion d'eau gelée dans les Monts-Dore, peuvent (0,83 ±0,4 MA.), est cohérent avec les autres
être envisagées. données stratigraphiques. Les traces de fission le
confirment: 0,9 ±0,22 MA sur apatite Mais il est probable que l'augmentation progres
0,77 ±0,28 sur sphène (Chambaudet A. et Cou- sive de la charge et de sa granulométrie (départ des
thures J., 1981). fines cendreuses, accroissement du stock sableux),
ont pu jouer de façon déterminante.
3.2.3. Les épandages lahariques de troisième
génération du plateau de Coudes-Montpey-
3.2.5. Les alluvions à sables feldspathiques, ponces roux (LH3).
et microconglomérats - alluvions ponceuses
À l'ouest de Montpeyroux, le plateau qui classiques de Champeix et Neschers (Fv2).
domine la vallée comprend des épandages lahari
ques associés à des formations à ponces de type Ces alluvions, dont la puissance peut dépasser Neschers. dix mètres (Neschers), sont connues de longue date
La succession typique s'ordonne ainsi : nappe (travaux de Croizet et Jobert). de ponces - alluvions ponceuses - lahar (ex. La Leur agencement traduit une mise en place dans Laigue). La limite entre les alluvions et le lahar est des chenaux alternativement comblés et recreusés. la plupart du temps assez confuse. Les stratifications, fréquemment entrecroisées,
Il semble que la majorité de ces formations prouvent une vélocité fluviale assez élevée.
soient intercalées entre la nappe et les Elles ont fourni jadis une rare faune, associant suivantes. Elles traduiraient ainsi une débâcle Equus caballus, Cervus elaphus, Rhinoceros etrus- mineure succédant à la mise en place de la nappe cus. et correspondant à des divagations de la Couze
Le sable feldspathique, montre des granules engorgée et chassée de son lit.
allogènes et des oxydes de Fe-Ti (7 % sur échantilLe lahar (0,3 m), se signale par ses éléments lon analysé). roulés fréquents, parmi lesquels prédominent les
La composition de la fraction lourde est proche leucobasaltes (labradorites/K-hawaites), associés à
de celle de la nappe de ponces : en fraction des trachyandésites (doréites et sancyites). 0,05/0,25 mm: Augite 85% - Hornblende
brune 1% - Apatite 5% - Zircon 396. Le
sphène atteint des fréquences fortes dans les 3.2.4. Alluvions à tendance laharique de Cham-
fractions grossières : 32% en fraction 0,25/0,5. peix et Neschers.
Des microconglomérats, interpénétrant les allu
Elles sont visibles dans les carrières de Cham- vions, sont généralement interprétés comme des
peix-Anciat et Neschers - La Grave est. Puissantes débâcles boueuses, ayant pris naissance dans un
d'environ deux mètres, elles reposent sur les contexte torrentiel. Les clastes rocheux centimétri-
alluvions grossières de base (Fvl) qui ont formé ques qu'ils contiennent ne proviennent pas de la
pavage. nappe elle-même. Leur composition est assez
Le caractère sablo-cendreux de leur matrice homogène : en moyenne doréite (K-mugéarite)
75% - Sancyite (K-benmoréite) 10% - Granite explique qu'elles contiennent des blocs métriques.
10% - basaltes 5%. Cette formation a visiblement été confondue
avec celle qu'elle recouvre (réflexion de partici A Neschers, cet ensemble se termine par des
pants à l'excursion de l'AFEQ, in A. de Goer, sables lités (1 m), traduisant le retour à un écoule
1974). La dynamique laharique exclue l'hypothèse ment plus calme et une diminution probable des
morainique invoquée alors. apports. 20
3.2.6. Alluvions grossières de Champeix-Beaure- des alluvions à ponces trachytiques marquent une
gard. nouvelle émission ponceuse des Monts-Dore.
Il s'agit de sables (3 m d'épaisseur en moyenne), Visible au nord de Champeix (Pastre J. F.,
à sanidine, reposant sur un lit alluvial grossier à 1980), un lit alluvial grossier, d'environ deux
matrice microbréchique d'origine eruptive. Le mètres d'épaisseur, à galets de basaltes leucocrates
cortège des minéraux lourds est assez typé. L'au- (K-hawaite), chapeaute les alluvions précédentes. Il
gite verte en baguettes présente des inclusions de suggère un apport alluvial en nappe, bref et
magnetite en fraction grossière, des fréquence de rapide, connexe du recreusement interrompu par
55 à 80% selon fraction (décompte global 75% la coulée d'Anciat.
env.). De l'hydroxylapatite en cristaux submillimét
riques (8 à 1 8 % en fraction grossière) s'adjoint à 3.2.7. La coulée basaltique d'Anciat (#3). du sphène de taille similaire (20 à 40%). De
Ce lambeau de coulée, dont l'origine demeure l'augite brune, de la hornblende basaltique et du
imprécise, scelle les alluvions ponceuses aux envi zircon complètent le cortège.
rons de Champeix. Ces sables se caractérisent en outre par des
inclusions et coalescence d'espèces minérales : Les modalités de réincision dans les alluvions
ponceuses, qu'il faut imaginer très rapides (Pastre augite/ sphène/apatite/ magnetite.
J.F., 1980), nous font supposer que sa venue leur Les ponces trachytiques, plus ou moins vacuo-
succède de peu. Il y aurait donc une relative laires, à verre incolore à brunâtre, roulées, sont
disparité entre l'âge de 0,5 ±0,1 MA, proposé par bien différenciées des autres types rencontrés dans
Lippolt H.J. in Bout et al. (1966), et celui obtenu la vallée. La pâte inclut de nombreux phénocris-
par Cantagrel J.M. in Besson et al. (1977) sur les taux de sanidine atteignant 5 mm, des biotites/
ponces de Neschers. phlogopites et clinopyroxènes.
La fiabilité des datations sur sanidine, les âges Cette venue peut être transitoirement située
obtenus par traces de fission, les datations de la entre environ 0,7 et 0,5 MA. Les traces de fission
carrière du Cheix (Besson J.C. et al., 1977), sur sphène donnent un âge de 0,79 ± 0,28 MA.
invitent à opter pour une fourchette d'âges plus
proche du second (0,83 ±0,4). 3.3.2. Le complexe volcano-alluvial de Coudes
(Foj2). L'âge de la coulée, d'aimantation positive (Ro
che A.), semble donc devoir être repoussé vers la La zone de confluence située aux abords de
limite Brunhes-Matuyama. Coudes est fournie en témoins étalés sur environ
deux millions d'années (fig. 2 b). 3.2.8. Dans le secteur de Coudes, on peut
reconnaître plusieurs lambeaux d'alluvions gros Les lambeaux alluviaux et volcaniques contem
sières (Fv3), vers 60 mètres d'altitude relative. porains du volcanisme montdorien final sont assez
nombreux, mais résiduels et mal exposés. Cette insertion altitudinale par rapport aux
formations susdécrites permet de leur conférer un Les différentes relations établies ne permettent
âge « mindélien », sans plus de précisions. pas de dresser une corrélation absolument formelle
de tous les affleurements visibles.
- entre la cote 380 et le carrefour Champeix/
Coudes/ Authezat, les coupes visibles démontrent la 3.3. Les formations dérivant d'apports montdoriens
succession suivante (Fw2, simplifiée) : ultérieurs (VI).
a. Alluvions grossières, visibles sur 1 30 cm, à
galets basaltiques prédominants (env. 90 % ), sancyi- Pendant la période comprise entre 0,8/
tes diverses, à pâte grise et rouge, porphyrisme 0,5/0,35 MA, plusieurs émissions pyroclastiques
variable, phénocristaux de taille moyenne (1 cm issues de la région du Sancy, ont alimenté les
env.) = types de la région du Sancy-Chaudefour; formations volcano-alluviales de la Couze.
roches du socle. - Cortège de minéraux lourds Les dépôts conservés sont essentiellement locali volcaniques (augite verte en baguettes prédominsés aux environs de Coudes, aux abords de la ante) et minéraux du socle métamorphique de confluence de la rivière avec l'Allier. l'Allier supérieur (Devès et Cézallier).
b. Sables feldspathiques grossiers à sanidine, 3.3.1. Les sables feldspathiques à ponces trachy t opaques magnétiques, augite verte en baguettes à iques d'Autard et de la Ribeyre (F col r, inclusions de magnetite (2 m d'épaisseur env.). Coudes/ Sauvagnat). c. Conglomérat à blocs roulés (50 cm), à sancyi-
Au nord de Sauvagnat-Sainte-Marthe, en bor tes, correspondant probablement au remaniement
d'une venue laharique mineure (ep= 1/2 m). dure de la Couze (altitude relative moyenne 40 m), 21
d. Sable graveleux, à fragments trachyandésiti- Cette formation a livré une molaire d'Elephas
antiquus (Bout P. 1966 b). ques, feldspaths éruptifs, oxydes de Fe-Ti, augite
verte en baguettes à inclusions de magnetite, apatite Pour les raisons invoquées, cette espèce ne peut xénomorphe fragmentée en fraction fine. être rattachée à l'association faunique reconnue à
Champeix et Neschers. Ces couches présentent localement des lits de
ponces trachytiques, plus ou moins altérées, à - Nous avions initialement situé ces dépôts
biotite et sanidine. vers 0,5 MA relatifs (Pastre J.F., 1980. Cette
En contrehaut, à proximité du carrefour sub datation relative coïncidait avec les âges terminaux
mentionné, s'étend un pan de lahar marquant une connus jusqu'alors pour le secteur du Sancy
(Bellon H. et al, 1972; Mervoyer B., 1972). quatrième génération (lahars terminaux LH4).
La chronologie montdorienne semble devoir Puissant de 0 à 6 m, il épouse un paléoversant.
être en fait repoussée à 0,35 MA, voire 0,25 pour Il inclut des sancyites à macrocristaux de sanidine,
les doréites terminales (Baubron J.C. et Cantagrel parmi lesquelles se détache une variété à pâte
J.M., 1980). vitreuse grise, à biotite abondante et à nombreux
En l'absence de données locales, on retiendra cristaux de sanidine centimétrique. Quelques
donc un âge relatif probable compris entre 0,5 et échantillons présentent de très grosses macles
0,35 MA pour ces formations. (5 cm).
- Pour conclure, on peut noter que ces formatCe type de lahar se retrouve en témoins épars,
ions, bien typées par leurs sancyites issues du de part et d'autre de la vallée, à des altitudes
secteur du Sancy, présentent une bonne homogénproches. Leur stricte contemporanéité n'est pas
éité de leurs cortèges de minéraux lourds. A côté établie. de la biotite et de la magnetite, l'association augite
Ce témoin pourrait être antérieur aux dépôts de verte à inclusions de magnetite - apatite xéno
la cote 380, car il se situe plus haut (étagement par morphe, l'absence presque totale des autres miné
encaissement intermédiaire). raux volcaniques lourds, nous semblent à retenir.
Son recouvrement local en placage par un dépôt Ces formations matérialisent un palier d'encai
ssement à environ + 30 m. analogue au sable graveleux d, paraît devoir accré
diter cette antériorité.
Son insertion dans l'ensemble précédent n'est
cependant pas à exclure catégoriquement. Les
alternances de comblements et de creusement, 4. LES FORMATIONS ALLUVIALES
classiques dans ce type de dynamique, peuvent POSTMONTDORIENNES (VII ET VIII,
donner de tels cas de figure. PLEISTOCENE MOYEN RÉCENT
- Sur la rive droite de l'Allier, à proximité du ET SUPÉRIEUR)
lotissement des Bogers (cote 380 NGF, ait. rel.
30 m), s'observe une coupe plusieurs fois mentionn
4.1. Les basses terrasses. ée.
Bout P. (1966 b) l'avait rattachée aux format 4.1.1. Les basses terrasses (Fxl), de Condamine-
ions ponceuses de Champeix-Neschers. Son alt Lavaur (Neschers), et Champ Redon (Coudes-
itude, et les critères sédimentologiques qui la Ailier), présentent une alternance de lits de sables,
caractérisent, permettent plutôt de la raccorder aux graviers, et galets (basaltes divers prédominants).
dépôts précédents. Par rapport aux formations alluviales préc
Les alluvions qui s'observent à la base, livrent édemment mentionnées, elles traduisent une accu
des sancyites analogues. Des augites à inclusions mulation importante (8 m en moyenne).
de magnetite, semblables à celles rencontrées dans D'après leur contexte morphologique, elles
les formations de la cote 380-Coudes, forment la datent soit du Riss, soit du Wurm ancien. quasi totalité du cortège des minéraux lourds. A Coudes, des travertins (Te), qui interpénètrent
Une poche de sable cendreux de la formation le témoin de Champ Redon, ont été précipités à
alluviale sus-jacente contient des ponces trachyti l'émergence de sources bicarbonatées calciques et
ques roulées. D'assez nombreux phénocristaux ferrugineuses. Ils ont livré une faune à renne,
d'augite verte les différencient des autres variétés souslik, lemming..., signalée par Pomel (1853), et
décrites précédemment. revue par Dubois G. (1944).