Les dômes phonolitiques marqueurs du mouvement du glacier cantalien - article ; n°433 ; vol.79, pg 277-291
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Description

Annales de Géographie - Année 1970 - Volume 79 - Numéro 433 - Pages 277-291
The phonolitic domes marking the movement of the cantalian glacier.
The phonolitic massifs of northern Cantal, relatively small domes, possess a natural quartity of slabs which facilitated their transportation by ice, in the manner of a raft or a sledge, thus these blocks are to be found scattered choaticly often at remarkable distances front their original site.
A petrographic study of these blocks enables us to determine from which massifs they come. Thus, for each block, it is possible to establish a vector to establish the direction and the length of the displacement. This vector establishes the minimum distance covered by the ice in this region and the direction of the displacement.
The displacement is from E.N.E.-W.S.W., even E.W., and at certain points extends some 5 kilometres. It is sequent to the hydrographical pattern, to the present orography and also to the fluvo-glacial infilling of the Sumene, the Violon and the Mardaret. It is of greater magnitude on the plateau (above 1,000 metres) than in the plain (a more rapid rate of flow thicker ice or more favourable conditions for the transportation of blocks).
The ice seems to have flowed towards the carboniferous ridge (Champagnac-Ydes) which seems to have been the collection zone for ice in the north Cantalian region. Finally it is possible to distinguish an anti-clockward rotation of the ice-cap. This movement, as the distance from the summit (S.E. and N.W.) increases, becomes more and more inclined (N.W. then W.N.W. then W.S.W.).
Les massifs phonolitiques du Cantal septentrional, dômes de dimension relativement réduite, possèdent un débit naturel en plaques qui a facilité leur transport sur les glaces à la manière de radeaux ou de traîneaux, de sorte que l'on retrouve ces blocs sous forme de traînées chaotiques à des distances souvent notables de leur zone de mise en place.
L'étude pétrographique de ces blocs permet de préciser de quels masssifs ils proviennent. Il est ainsi possible d'affecter chaque bloc d'un vecteur définissant la direction, le sens et la longueur du déplacement qu'il a subi. Ce vecteur définit la distance minimum parcourue par les glaces en cet endroit, et donne la direction et le sens du déplacement.
Le déplacement est E.N.E.-W.S.W., voire même E.-W., de l'ordre de 5 km en certains points. Il est séquent par rapport au réseau hydrographique, à l'orographie actuelle, ainsi que par rapport aux remplissages « fluvioglaciaires » de la Sumène, du Violon et du Mardaret. Il est plus important sur le plateau (altitude supérieure à 1 000 m) que dans la plaine (vitesse d'écoulement plus rapide, épaisseur plus grande des glaces ou meilleures conditions de transport des blocs).
Les glaces semblent se diriger vers le sillon houiller (Champagnac-Ydes), qui représente vraisemblablement une zone de collection des glaces de la région nord-cantalienne. Enfin, il est possible de distinguer un mouvement de rotation senestre de la calotte glaciaire, le mouvement s'orientant dans une direction toujours plus inclinée (N.W. puis W.N.W., puis W.S.W.) au fur et à mesure que l'on s'éloigne des sommets (du S.E. au N.W.).
15 pages
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 par
Publié le 01 janvier 1970
Nombre de lectures 19
Langue Français
Poids de l'ouvrage 1 Mo

Exrait

Jacques Varet
Les dômes phonolitiques marqueurs du mouvement du glacier
cantalien
In: Annales de Géographie. 1970, t. 79, n°433. pp. 277-291.
Citer ce document / Cite this document :
Varet Jacques. Les dômes phonolitiques marqueurs du mouvement du glacier cantalien. In: Annales de Géographie. 1970, t.
79, n°433. pp. 277-291.
doi : 10.3406/geo.1970.15123
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/geo_0003-4010_1970_num_79_433_15123Abstract
The phonolitic domes marking the movement of the cantalian glacier.
The phonolitic massifs of northern Cantal, relatively small domes, possess a natural quartity of slabs
which facilitated their transportation by ice, in the manner of a raft or a sledge, thus these blocks are to
be found scattered choaticly often at remarkable distances front their original site.
A petrographic study of these blocks enables us to determine from which massifs they come. Thus, for
each block, it is possible to establish a vector to establish the direction and the length of the
displacement. This vector establishes the minimum distance covered by the ice in this region and the
direction of the displacement.
The displacement is from E.N.E.-W.S.W., even E.W., and at certain points extends some 5 kilometres. It
is sequent to the hydrographical pattern, to the present orography and also to the fluvo-glacial infilling of
the Sumene, the Violon and the Mardaret. It is of greater magnitude on the plateau (above 1,000
metres) than in the plain (a more rapid rate of flow thicker ice or more favourable conditions for the
transportation of blocks).
The ice seems to have flowed towards the carboniferous ridge (Champagnac-Ydes) which seems to
have been the collection zone for ice in the north Cantalian region. Finally it is possible to distinguish an
anti-clockward rotation of the ice-cap. This movement, as the distance from the summit (S.E. and N.W.)
increases, becomes more and more inclined (N.W. then W.N.W. then W.S.W.).
Résumé
Les massifs phonolitiques du Cantal septentrional, dômes de dimension relativement réduite, possèdent
un débit naturel en plaques qui a facilité leur transport sur les glaces à la manière de radeaux ou de
traîneaux, de sorte que l'on retrouve ces blocs sous forme de traînées chaotiques à des distances
souvent notables de leur zone de mise en place.
L'étude pétrographique de ces blocs permet de préciser de quels masssifs ils proviennent. Il est ainsi
possible d'affecter chaque bloc d'un vecteur définissant la direction, le sens et la longueur du
déplacement qu'il a subi. Ce vecteur définit la distance minimum parcourue par les glaces en cet
endroit, et donne la direction et le sens du déplacement.
Le déplacement est E.N.E.-W.S.W., voire même E.-W., de l'ordre de 5 km en certains points. Il est
séquent par rapport au réseau hydrographique, à l'orographie actuelle, ainsi que par rapport aux
remplissages « fluvioglaciaires » de la Sumène, du Violon et du Mardaret. Il est plus important sur le
plateau (altitude supérieure à 1 000 m) que dans la plaine (vitesse d'écoulement plus rapide, épaisseur
plus grande des glaces ou meilleures conditions de transport des blocs).
Les glaces semblent se diriger vers le sillon houiller (Champagnac-Ydes), qui représente
vraisemblablement une zone de collection des glaces de la région nord-cantalienne. Enfin, il est
possible de distinguer un mouvement de rotation senestre de la calotte glaciaire, le mouvement
s'orientant dans une direction toujours plus inclinée (N.W. puis W.N.W., puis W.S.W.) au fur et à
mesure que l'on s'éloigne des sommets (du S.E. au N.W.).Les dômes phonolitiques
marqueurs du mouvement
du glacier cantalien1
Planches XIX-XX Laboratoire par de Pétrographie Jacques Varet Orsay
Les études géologiques actuellement en cours sur les feuilles de Riom-es-
Montagnes et de Mauriac ont mis en évidence le nombre des extrusions tra-
chytiques et phonolitiques dans le nord-ouest du massif du Cantal Varet
1967)
la plupart des massifs est associée une zone constituée de blocs épars
allongée dans une direction bien définie fig Ce phénomène de champs
de pierre est dû la dispersion par les glaces de blocs phonolitiques arrachés
aux dômes Nous examinerons successivement les données concernant les
caractéristiques géologiques et lithologiques de ces dômes le mécanisme
de démantèlement des dalles phonolitiques puis le résultat de leur dispersion
par les glaces Ces données nous permettront de reconstituer le mouvement
des glaces au Quaternaire dans cette région
DONN ES OLOGIQUES CONCERNANT
LES MES PHONOLITIQUES
La présence de massifs phonolitiques dans le Cantal est connue de
longue date et leur alignement en une bande de direction N.N.W-S.S.E été
reconnue par les premiers géologues Boule 1886 ayant étudié cette
région Plus tard Brousse 1963) la répartition des points émission des
roches différenciées du Massif Central le long de bandes parallèles trouvé
une interprétation dans le cadre de la géologie crustale Ces venues magma-
Cet article représente le texte une communication présentée au VIIIe congrès de
I.N.Q.U.A 278 ANNALES DE OGRAPHIE
tiques seraient localisées le long de cassures rhégmatiques affectant la
plate-forme du Massif Central
Ces massifs se présentent sous forme de pointements indépendants
de roches dont les caractéristiques pétrographiques sont extrêmement variées
Fig Carte des témoins glaciaires du Cantal septentrional
la Tourbière Ibi Traînée de blocs phonolitiques == massif phonolitique bg
Moraine le Stries glaciaires sur roche en place le figuré indique la direction des stries
II Remplissage de lacs Fluvioglaciaire
un massif autre tandis que les variations sont faibles et continues au
sein un massif Varet 1968 Ainsi examen un échantillon phono
litique quelconque provenant de cette région permet de déterminer sur des
critères pétrographiques simples le massif où il été prélevé
Sans insister sur les différentes périodes émissions ces massifs se
sont mis en place entre le Miocène et le Quaternaire moyen toujours anté
rieurement la dernière glaciation Tous ont donc subi cette glaciation bien
ils soient dans des états de fraîcheur inégaux cette époque LES DOMES PHONOLITIQUES DU CANTAL 279
Du point de vue volcanologique il agit émissions visqueuses pauvres
en gaz de sorte que la lave accumule proximité immédiate de son point de
sortie La mise en place de ce type de roche est ailleurs de type extrusif
plutôt effusif Selon la structure et la nature de encaissant une part
la composition et la température de la lave autre part se forment des dômes
des lames des dômes-lames des dômes-coulées ou des aiguilles
Ces appareils sont constitués de roches de texture bien particulière
se débitant en plaques1 appelées lauzes pi XIX et B)
épaisseur de ces lauzes varie dans un même massif selon endroit Très
finement feuilletées épaisseur de quelques millimètres en bordure de massif
ou proximité de la zone de contact avec encaissant elles sont plus mas
sives intérieur des appareils où elles constituent de larges dalles atteignant
mètre épaisseur
Le pendage des lauzes est extrêmement variable au sein un même mas
sif une fa on générale il est le plus souvent important en bordure dalles
verticales ou de pendage inverse et diminue vers le centre des massifs où
il tend le plus souvent devenir horizontal
La structure obtenue par la reconstitution cartographique des mesures
systématiques de pendage permet de reconnaître le mode de mise en place
du massif étudié En effet la valeur et la direction du pendage varient de
fa on continue un point autre de sorte que des enveloppes peuvent être
reconstituées formant des surfaces courbes simulant des bulbes oignons
Ainsi en plus des arguments morphologiques souvent arbitraires dans une
région ayant subi érosion glaciaire et érosion récente ces mesures per
mettent de reconnaître nettement le type extrusion en présence duquel
on se trouve 2)
Cette structure contemporaine de la mise en place du massif est recoupée
par une plus tardive contemporaine du refroidissement Le plus
souvent vertical ce dernier débit est représenté par de larges prismes dont
le diamètre dépasse le plus souvent le mètre
Ainsi les massifs phonolitiques sont-ils affectés par un double débit lauzes-
prismes
Ajoutons ces données que les phonolites sont des roches extrêmement
compactes En dehors de ces clivages en dalles ou en prismes les phonolites
sont extrêmement dures Leur etymologie témoigne ailleurs de cette
compacité Parmi les causes possibles de cette homogénéité citons
la texture de ces roches Lothe 1969 avec arrangement préférentiel
des microcristaux selon une même orientation
la très faible granulometrie de ces roches dont le grain moyen avoisine
souvent 30
le fait que ces roches soient anchimonominérales constituées de
90 100 anorthose
Cette propriété valu ces roches leur intense exploitation au siècle dernier
pour la confection des toitures La dénomination de tuilière est souvent donnée ces carrières
Phonolite pierre qui sonne Fig Différents types extrusion du Cantal septentrional
Leur structure est figurée en rete elle est obtenue par la mesure de la direction et de orientation des lauzes
Dôme Dôme coupole elliptique Dôme lame Dôme coulée Lame Aiguille LES DOMES PHONOLITIQUES DU CANTAL 281
le fait que les minéraux constituants soient de propriétés physiques rela
tivement semblables densité résistance mécanique
la très faible porosité et la très faible bullosité de ces roches
Ce caractère est origine du mode altération de ces Brousse
1961 Varet 1967 283-294) qui est toujours limité sous nos climats
une frange fine quelques millimètres un centimètre en bordure Le con
tact entre la roche fraîche de couleur verte et la couche corticale altérée
de couleur blanche est toujours très tranché visible même en lame mince
Exceptions les caractéristiques lithologiques précisées ci-dessus
concernent la majorité des dômes phonolitiques étudiés Un certain nombre
de massifs ne répondent pas ces définitions ce qui modifie considérablement
leur aptitude la dispersion en blocs par les glaces Il agit du nord au sud
des massifs de Saint- tienne Suc des Mulets) Vinsac coulée 1) Brocq
Fosse chafolles Marcombes et Chatonnière
Ces massifs sont constitués de roches moins translucides de couleur plus
blanchâtre cassures moins esquilleuses Plus poreuses et huileuses ces
roches sont dues un magma plus riche en gaz que le précédent comme
atteste la présence amphibole dans ces roches alors que les précédentes
sont pyroxenes)
Le débit di ere lui aussi et on rencontre dans ces massifs un débit
prismatique pi XIX ou en plaques peu nettes et mal formées Ces roches
ne se débitent jamais en dalles sonores altération pénètre rapidement
en profondeur dans les blocs qui ne présentent pas de patine blanche Rapi
dement ces blocs sont réduits état de bouillie ou de grains et leur désin
tégration lieu sur place sans transport possible
II CANISME DE DISPERSION DES BLOCS
Froc ration et éclatement
La double fracturation oblique pour les lauzes verticale pour les prismes
facilite un débit naturel de la roche en dalles dont le diamètre est celui des
prismes et épaisseur celle des lauzes intérieur des dalles par contre
altération ne pénètre pas cause de la texture de la roche Assujetties
un climat froid le processus de fracturation est accéléré par action méca
nique du gel et de la glace
La fissilité initiale de la roche été évidemment utilisée par le gel en un
processus éclatement cryoscopique augmentation du volume eau
qui gèle une fois pénétré dans les diaclases développe une pression de ordre
de 14 kg/cm2 Boyé 1950) et aboutit éclatement de la roche La force
expansion de la glace peut de plus expliquer éjection des plaques délogées
Elle serait même capable de projeter des éclats quelques dizaines de mètres
de murailles peu élevées Ce cas été par exemple observé au Nord-Groenland
Boyé 1950 pour un bloc de plusieurs tonnes projeté une cinquantaine
de mètres 282 ANNALES DE OGRAPHIE
La double fracturation aidant et ceci autant plus aisément que les
fissures sont verticales ou obliques dans les dômes phonolitiques les blocs
sont facilement déchaussés Ce phénomène est bien connu des géographes et
glaciologues Il été par exemple étudié par Bout 1953 pour les reliefs
basaltiques et phonolitiques de la Haute-Loire par Bout Derruau Garavel
et Péguy 1955 en Islande centrale et par Fezer 1953 dans le nord de
la Forêt Noire
Ce phénomène été vraisemblablement facilité dans le cas des dômes
et aiguilles du Cantal par leur forme pointue et leur relief important Bien
il soit difficile de en faire une idée précise après érosion leur hauteur
au-dessus du substratum dépasse en général leur plus petite dimension
horizontale Varet 1967)
action destructrice du gel est peut-être pas le seul processus de mor
cellement Le glacier peut aussi de fa on autonome pratiquer le quar
rying le délogement des blocs Il est cependant certain que le climat précé
dant la glaciation cantalienne permis ce type action infiltration eau et
gélivation) quoique nous ne sachions pas la durée de cette ou de ces période
Les produits détritiques ainsi accumulés ont ensuite été évacués par les
glaces Il importe donc de connaître importance des glaciers cantaliens
et leur position
valuation du volume de matériaux déblayés
Une évaluation du volume des par érosion peut
être tentée par exemple au massif de Roche de Valette
Il est pas très facile de mesurer sur les matériaux déblayés le volume
des blocs déplacés par les glaces Par contre la connaissance de la structure
des dômes permet effectuer une évaluation relativement précise
Les données sur la structure de ces massifs mesure systématique du pen-
dage des lauzes permettent de reconstituer des enveloppes concentriques
Il est ainsi possible de tracer le contour de enveloppe la plus externe est-
à-dire la forme originelle du dôme Dans le cas du massif de Roche il agit
fig un ellipsoïde
On peut calculer le volume correspondant la calotte de ellipsoïde
arasée On prendra le demi-volume un ellipsoïde de révolution où et
représentent les largeurs et longueurs de génératrice la rotation
effectuant autour de
1/2 2/3 ab
550 000
314 30 10 624 IO
06 km3
Soit une masse de produits évacués de
624 27 108 168 108 tonnes LES MES PHONOLITIQUES DU CANTAL 283
Fig Cartes et coupes du massif phonolitique de Roche
Elles permettent de voir la structure du massif et de calculer le volume de matériaux abrases
par les glaces
Carte de la structure Coupe N.-S Coupe E.-W 284 ANNALES DE OGRAPHIE
III DISPERSION DES BLOCS
Calotte ou langues glaciaires
La présence pendant une partie du Quaternaire une calotte glaciaire
dans le Cantal été proposée sur la base de solides arguments géologiques
sur lesquels nous ne nous étendrons pas ici De très nombreux témoins
attestent stries glaciaires dépôts fins moraines clapiers et blocs erra
tiques Roux 1945 1963 Varet 1967)
Un argument supplémentaire est ailleurs fourni par observation des
blocs phonolitiques déplacés
Observation des traînées de blocs phonolitiques
On trouve proximité des massifs phonolitiques des champs de pierre
constitués exclusivement de blocs Le curieux paysage offert
par ces dalles de dimensions importantes dans la plus grande dimen
sion) réparties chaotiquement sur un relief horizontal porte souvent loca
lement le nom évocateur de cimetière des enragés
Ils sont épars fig et souvent encastrés dans épais sol rouge des pla
teaux basaltiques de sorte il est difficile en apprécier le volume
Sur les photographies aériennes pi XX ces blocs sont bien visibles
sous forme de points blancs dispersés en nuées allongées proximité de
chacun des dômes phonolitiques partir de chaque dôme une traînée
étend dans une seule direction bien déterminée la manière du sillage un
jet Du côté opposé la nuée non seulement aucun bloc est visible mais
encore le dôme est bien mis nu comme dégagé par un vaste coup épongé
fig 4)
étude systématique de orientation des blocs au sein de ces chaos
montre que leur orientation est quelconque de sorte que on peut assurer
il agit bien de blocs déplacés De plus la découverte affleurements
basaltiques sous-jacents apparaissant la faveur de tranchées de ruisseaux
ouest de Roche par exemple permet de confirmer cette donnée
Problème cartographique fig
II est nécessaire de dire ici un mot du problème cartographique posé
par ce genre de phénomène géologique En effet chaque massif phonolitique
au sein duquel la roche est en place constituant une structure en bulbe
est associée une frange de blocs phonolitiques de même nature et aspect
chaotique Dans cette deuxième zone la seule roche que on puisse trouver
est la phonolite bien elle ne soit pas en place Il est donc indispensable
de distinguer ces deux zones Cette distinction pas été effectuée sur les
cartes géologiques de Mauriac Fouque 1888 Boisse de Black 1969) ce qui
conduit leurs auteurs accroître exagérément la superficie des massifs
phonolitiques et leur donner une forme allongée E.W selon la direction

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