le massif ardennais

LE MASSIF CENTRAL
 massif ancien : - très difficle à étudié très metamorphisé (conditions contraignantes de
pression et température
- racines de chaîne de montagne restes=> témoins de la chaîne hercynienne
 Aspect Actuel
 Affleurement :
 Nappes métamorphiques empillées
- Gneiss/micaschistes Cambro- Ordovicien ne semblent pas avoir été déplacées
- Nappe inférieure (NIG) Chevauchement important Gneiss
- Nappe supérieure Gneiss et Eclogites (NSG)= restes de la nappe ophiolitique qui ont été
métamorphisés
- Micaschistes (SS) (nord de Brive nord ouest de Lyon) Unité Epizonale
 Nappes de plusieurs km d’épaisseur qui date du Cambro-Ordovicien-
Silurien
 Granites relativement anciens intra nappes :
- formation lors de la subduction

- lors de la collision : plutonisme Cuessi ? ( ↑ Température) nappe enfoncent celles qui sont
en dessous => ↑ profondeur& Temp =>fusion partielle de la C.C ( coésite ≈70km)
- Granites paléozoïques de la distension tardi- orogénique
 La grande majorité de la partie Sud du MC = zone interne de l’orogenèse Hercynienne
(situation beaucoup plus profond dans la chaîne = fonte + intense temp +↑)
 Association avec du volcanisme Dévono- Dinantien +Début Carbonifère
 Volcanisme & dépôts sédimentaires au Permien => Lave acide +nuées
ardentes /ignimbrites => Volcanisme très explosif associé au plutonisme
du paléozoïque supérieur
 Bassin houiller Carbonifère- Permien ( Bassin de St Etienne )
Gd sillon houiller =Gd décrochement distentif =>Bassin distensif = Dépôt de Houiller
 Histoire essentiellement paléozoïque
 racine chaîne hercynienne
 Histoire post paléozoïque très lacunaire
Très peu recouvert par la transgression du II aire
 Jurassique : totalement immergé peu de temps
 Oligocène : structuration importante = structuration distensive qui se poursuit jusqu’au
miocène
Cf. poly 3 2p7
La chaîne alpine est spatialement et temporellement connectée au Rift Ouest Européen. Celui-ci
comprend, d’est en ouest :
le graben de l’Eger,
le graben du Rhin
et les fossés d’effondrement du Massif Central
Bassins d’avant chaîne (Plaine lémanique,
bas Dauphiné…
L’ensemble du système de grabens
étant disposés concentriquement autour
du front alpin.

La formation de la racine lithosphérique dans les Alpes => la fin de l’Eocène (les données
géochronologiques récentes sur le métamorphisme de haute pression dans les zones internes de la
chaîne.)
La progression vers l’ouest des déformations est attestée par les données stratigraphiques qui
montrent que le chevauchement du Briançonnais sur la zone dauphinoise date du début de
l’Oligocène
 la formation de la chaîne alpine est contemporaine de la formation des
grabens et de la sédimentation dans le Massif Central.
Limagne Allier&Loire vaste système Est-Fr jusqu’en Mer du Nord.
 distension pure forme un bassin dont la profondeur peut atteindre 3000m
2 Hypothèses quant à la distension :
 Relaxation temporaire des contraintes alpines à cette période
 Mise en place d’un rift continental qui aurait évoluer vers un océan s’il
n’y avait pas eu l’orogenèse Alpine
La force gravitaire de la racine
lithosphérique dense induit de l'extension
(1) dans la lithosphère adjacente et est
responsable de l'épisode de déformation de
type rift passif.
Le flux asthénosphérique dû à
l'enfoncement de la racine lithosphérique
entraîne du matériel mantellique chaud à la
base de la lithosphère adjacente.
Ceci induit une érosion thermique (2) et un
épisode de déformation de type rift actif
(2)

Cf. poly 3 3p5
On observe :
- un amincissement de la lithosphère et de la croûte continentale = croûte anormalement fine
≈ 25km
- phénomènes de bombement mantellique
 initie le volcanisme du MC
La formation de la racine lithosphérique à
l'Eo-Oligocène a induit de l'extension dans
le Massif Central, qui s'est d'abord
manifestée par une sédimentation au niveau
de la mer,
puis par une phase de volcanisme dispersé à
l'Oligocène supérieur et au Miocène
inférieur.
A cette époque, la racine était probablement
plus profonde qu'actuellement et était
associée à une subduction crustale, comme
le montre le métamorphisme de ultra-haute
pression dans les unités crustales les plus
internes de la chaîne.
B) La formation de la racine lithosphérique
a induit un flux asthénosphérique sous le
Massif Central à l’origine d’une érosion
thermique de la lithosphère et du
développement de la phase volcanique
majeure contemporaine d'une surrection du
Miocène supérieur à l'actuel.
 Volcanisme du MC
Cf. poly 3p7
Selon les Ages :
- Charollais/Menât
- Languedoc (Oligocène)
- Forez –Limagne (Distension oligocène)
 Le magmatisme associé à cet épisode ne se développe pleinement qu’au
moment de l’arrêt de la sédimentation, est restreint à la partie nord et dure
principalement pendant le Miocène inférieur.
 Il s’interrompt au Miocène supérieur.

Par contraste, la partie Sud connaît à la fin de l’Eocène et à l’Oligocène un épisode de
sédimentation peu épaisse associé à un amincissement crustal négligeable. Cet épisode de
sédimentation n’est pas suivi de volcanisme au Miocène inférieur , l’amincissement de la
lithosphère n’étant pas suffisant pour provoquer une fusion adiabatique de l’asthénosphère.
- Velay / Cantal (+ gd volcan européen) histoire complexe à partir du miocène
 C’est cependant dans cette région méridionale, au Miocène supérieur, se
produit une importante érosion thermo-mécanique à la base de la
lithosphère, conséquence du flux asthénosphérique engendré par
l’enfoncement de la racine lithosphérique alpine à l’Eo-Oligocène.
 C’est l’époque de la phase volcanique majeure et de la formation des
grandes provinces volcaniques du sud du Massif Central (Cantal, Deves,
Veley, Aubrac, etc).
 s’est accompagné du soulèvement généralisé de la région.
- Chaîne des Puits (+actifs + longtps = volcanisme IV )=> Volcanisme Alcalin( p° &t –
importantes)
 Ce n’est que tardivement que cet épisode d’érosion thermique a gagné le
nord provoquant une reprise de l’activité volcanique, dans des zones non
affectées par l’extension oligocène (Monts Dore, Chaîne des Puys, Sioule,
etc), et une surrection récente attestée par le relief inversé de nombreuses
coulées telles que celles des côtes de Clermont(cf. Cheire)
 Cantal Cf. poly 4 1&2p8
Plusieurs successions :
1. Basaltes de Base ( + anc )
 Fissures avec remontées en surface des basaltes- Emission de Coulées (
peu differencié)
2. Trachy-andésites + Ryolites
 Evolution de la nature chimique = Basique Alcalin (très différentié enrichi
en silice – de Fe/Mg – cristallisation fractionnée) phénomènes explosifs =
Caldera= Effondrements
3. Caldera de surface
 Contamination (Néo cantal) par materiel crustral =>
Phonolites + Andésite