Utilisateur:Channer/Brouillon (Cantal volcan)

Préparation d'une nouvelle rédaction de la partie géologique de l'article “Monts du Cantal”, voire d'un article détaillé distinct “Cantal (volcan)”

Sur une vue satellite, la forme rayonnante singulière du Cantal se démarque nettement du reste du territoire

Les brèches ont fourni des pierres de construction comme celles de l'église de Salers.

Description générale

Les Monts du Cantal forment un ensemble dont l'appartenance à une même unité géomorphologique apparaît clairement sur des images satellite du centre de la France. La forme est celle d'un cône aplati entaillé de vallées rayonnantes qui couvre environ 2 700 km² pour un diamètre de base variant de 60 à 70 km.

L'origine volcanique du massif n'est cependant reconnue qu'en 1752 grâce aux travaux de Jean-Étienne Guettard qui furent suivis de ceux de Nicolas Desmarest. Le premier géologue à émettre l'hypothèse d'un volcan unique comparable aux grands volcans en activité connus de l'époque fut George Poulett Scrope en 1821.

Une grande diversité de roches volcaniques affleurent à la surface : des basanites et des phonolites comme représentants d'une série magmatique sous-saturée, des basaltes, andésites, trachytes et rhyolites pour les séries alcaline à sub-alcaline et même certaines roches grenues comme des gabbros ou des monzonites. Cependant les trachytes et les trachyandésites sont largement prédominants. Les basaltes sont également abondants sur les planèzes. Sur de larges étendues, les roches se présentent sous forme de brèches.

Schématiquement, l'ensemble de l'édifice volcanique surmonte le socle hercynien métamorphique et localement les dépôts calcaro-marneux de petits bassins sédimentaires d'origine lacustre. A la base des formations volcaniques ou en périphérie du massif, on trouve çà et là des basanites et des basaltes, dits « infra-cantaliens ».

Le centre du Cantal est occupé, dans un diamètre d'une quinzaine de kilomètres, par une concentration de sommets aux reliefs marqués. Ce centre est composé essentiellement de roches trachy-andésitiques ou trachytiques, elles-mêmes transpercées de nombreux dykes et sills. De la zone centrale surgissent aussi quelques dômes de phonolite comme ceux du Puy Griou ou du Roc d'Hozières. Les rares roches grenues sont visibles uniquement en cœur de massif, dans certains fonds de vallées comme à Mandailles.

La couronne est formée de plateaux de forme triangulaire doucement inclinés, les planèzes, séparés les uns des autres par des vallées longilignes. Dans l'épaisseur de ces plateaux, les brèches sont largement prédominantes et sont recouvertes sur les trois-quarts du massif par une carapace de basalte, dit « supra-cantalien ». La couverture basaltique est absente du quart sud-ouest.

Histoire géologique

L'activité volcanique cantalienne, selon les résultats des datations au potassium-argon, s'est déroulée de -13 à -2 millions d'années et il ne semble pas qu'il y ait de roches volcaniques plus vieilles que 13 millions d'années, les précédentes mesures à -20 millions d'années et plus (notamment près de Condat et en limite de l'Aubrac) ayant été invalidées.

Les basaltes et basanites infracantaliens forment les roches les plus anciennes. À l'opposé, les basaltes et basanites supracantaliens forment les roches les plus récentes : le sommet du Plomb du Cantal en est un des plus jeunes exemples avec ses 2,9 millions d'années

L'essentiel de l'activité volcanique s'est cependant concentrée entre -8,5 et -7 millions d'années.

Théorie du cratère de soulèvement

Selon la théorie de Dufrénoy et Élie de Beaumont, le puy Griou aurait été en quelque sorte le « piston » principal du soulèvement des Monts du Cantal

La première tentative de modélisation globale de la formation du massif du Cantal est fondée sur la théorie des « cratères de soulèvement » de Léopold de Buch. Elle est présentée en 1833 par les ingénieurs des Mines Armand Dufrénoy et Léonce Élie de Beaumont. Selon ces auteurs une plaine basaltique sur fondations trachytiques, issue d'éruptions fissurales, existait préalablement à tout relief. Puis une force centrale, due à la poussée verticale des dômes phonolitiques, a provoqué l'élévation d'un cône qui s'est déchiré en son milieu et le long de ses rayons, donnant ainsi naissance en même temps à l'érection du massif, à l'ouverture de sa partie centrale et aux ébauches de ses vallées.

Cette théorie fut néanmoins contestée dès ses origines, notamment par George Poulett Scrope qui considérait que le Cantal était bien un strato-volcan démantelé et par Victor Raulin, qui ayant mesuré de nombreuses altitudes d'affleurement du socle cristallin, montra que celui-ci s'abaissait vers le centre du massif et que la répartition des épaisseurs de matériaux trachytiques était absolument incompatible avec l'hypothèse du cratère de soulèvement.

Théorie de la fosse volcano-tectonique

La thèse du double effondrement central s'est développée au cours du XX^e siècle. Après une phase initiale de volcanisme diffus de type strombolien, se serait mis en place, entre -9 et -7 millions d'années, un premier strato-volcan, le “Paléo Cantal”, qui finit par s'affaisser sur lui-même, d'une part en profondeur au niveau du socle ancien par la formation d'une fosse volcano-tectonique, d'autre part à son sommet par la formation d'une caldeira. Un nouvel édifice volcanique plus vaste, le “Néo Cantal”, caractérisé par ses formations bréchiques, aurait alors succédé à cet effondrement et formé, de -7 à -5,5 millions d'années, l'armature des reliefs actuels. L'ensemble est ensuite nappé par des laves basaltiques, puis érodé par les glaciers quaternaires.

Ce scénario permettait en particulier d'expliquer l'enrichissement relatif en silice survenu au cours de l'évolution volcanologique du massif : une partie du socle cristallin englouti lors de l'effondrement aurait contaminé le magma.

Selon cette théorie, le Cantal n'aurait guère dépassé les altitudes actuelles et l'essentiel de l'érosion aurait été l'œuvre des glaciers.

Cette coupe hypothétique du massif place une fosse volcano-tectonique sous la zone centrale.

Des prospections électromagnétiques menées au cours des années 70 ont montré la présence d'une discordance de forme polygonale au centre du massif qui est alors interprétée comme la signature probante des limites de la fosse volcano-tectonique. Ses contours seraient situés sous les villages de Narnhac, Pailherols, Thiézac, Mandailles, Dienne, Laveissière, Paulhac et Brezons et sa base descendrait jusqu’au niveau de la mer.

Cependant, au fur et à mesure des nouvelles études et observations, le Cantal se révèle être un volcan polygénique plus complexe qu'il n'y paraît, les géologues ne parvenant d'ailleurs pas à s'accorder sur la mise à jour de la carte géologique du Cantal.

Théorie des avalanches de débris

En proportion des distances parcourues par les avalanches de débris, le Cantal devait dépasser en altitude le Mont Saint Helens.

Lors de l'éruption du 18 mai 1980, plusieurs km3 du mont Saint Helens s'effondrent brutalement et la montagne perd en quelques secondes 400 m d'altitude.

En 1980, l'éruption du mont Saint Helens aux États-Unis est venue apporter un éclairage nouveau à la compréhension de l'histoire volcanologique du Cantal. Cette éruption, l'une des éruptions majeures de ces derniers siècles, a permis l'observation immédiate de la déstabilisation d'un strato-volcan avec formation d'une gigantesque avalanche de débris.

Or les brèches observées dans le Cantal, notamment quand on s'éloigne du centre du massif, présentent de grandes similitudes avec les dépôts d'avalanches de débris produites par l'éruption du mont Saint Helens.