Compte-rendu stage de terrain 853 juin 2016 - bcpst-svt-parc

Arrêt n°1 : Carrières d’Alinhac
Au Sud-Est St-Etienne, cette carrière est utilisée pour l’extraction de granulats (matériaux de
différents diamètres concassés) pour les sous-bassement de route  ressource géologique
Echelle de l’affleurement
Affleurement bouleversé par l’exploitation
• colonnades de prismes à base hexagonale = orgues basaltiques :
refroidissement hétérogène qui fissure la roche.
• Contraintes homogènes dans l’espace : prismes perpendiculaires aux
isothermes, parallèles à la surface de la lave  coulée volcanique
• disposition théorique : la colonnade est la partie la plus en profondeur de
la coulée. En surface, le refroidissement est plus rapide  entablement
• Or à l’affleurement on observe une disposition inversée
 superposition de deux coulées basaltiques
• Entre les 2 coulées : une semelle rouge liée au contact de la lave avec le
substratum, libération d’oxydes de fer.
Echelle de l’échantillon
Débit horizontal de la colonnade, parallèle
aux isothermes, constitution de lauzes, dû au
refroidissement rapide
roche volcanique sombre, microlithique,
feldspath plagioclases (blancs) et pyroxènes
(sombres)  basalte.
•
Bulles d’air = bulles de gaz lors du refroidissement du magma, structure fluidale.
Direction préférentielle des bulles qui témoignent du déplacement de la lave du
Nord vers le Sud.
Croûte continentale avec roches
métamorphiques (schistes, micaschiste)
Fusion partielle, anatexie, formation du
granite de l’affleurement, enclaves, et
magma tardif
Erosion, isostasie dégageant le filon et
formant l’affleurement
SORTIE GÉOLOGIQUE ARRÊT N°2
Ravins de Corboeuf
Paysage depuis le ravin de Corbœuf
Colline à l’arrière plan
(granite) et quelques
édifices volcaniques
Horst
1er plan petite
plaine, avec
volcanisme récent
(éocène, début du
tertiaire)
Graben
Ce paysage témoigne d’un contexte extensif contemporain de la mise en place des sédiments
permis par la subsidence.

Si
on regarde, le profil, c'est-à-dire la zone découpé la plus externe, on remarque une
pente inconstante, variant « en escalier ». Il existe une relation entre la couleur des
couches est la pente correspondante. Plus c’est foncé, plus c’est pentu : Les couches
bleues sont plus pentues que les couches roses. Ce phénomène s’explique par une
différence d’ « érodabilité ». Une couche pentue est plus résistante à l’érosion qu’une
couche moins pentue.
ORIGINE DES DÉPÔTS



Plus on est loin de la source des sédiments, plus se déposent des sédiments fins.
Le fait qu’au même endroit on trouve des sédiments grossiers puis des sédiments
fins montre que le milieu a eu tendance à s’approfondir au cours du temps. Il s’agit
de la subsidence. Au début de l’Eocène, il n’y avait pas beaucoup d’eau : les grés
se déposaient. Puis ça s’est approfondi, c'est-à-dire qu’on s’est éloigné du
continent.
Dans le massif central comme dans le fossé rhénan, il y a des grabens d’origine
Oligocène. Cela témoigne d’une extension à l’ouest de l’Europe à l’Eocène et à
l’Oligocène. Or, l’Eocène et l’Oligocène correspondent au moment de la collision
alpine. Cette collision alpine est une sorte de grande subduction : la plaque
européenne est sous-charriée sous la plaque africaine. Cette lithosphère qui plonge
sous les Alpes créé une sorte de poids à l’origine de la distension qui se produit en
avant de la chaine alpine, dans les bassins Oligocène. Les bassins Oligocène sont
donc une conséquence extérieure de la formation des Alpes.
Le massif central s’est formé lors de l’orogénèse. A l’occasion, se sont mis en place
des granites comme le granite du Velay. Puis, à l’Eocène et à l’Oligocène, s’est
produite une distension formant des grabens où se dispose des sédiments
détritiques. Plus tard, à la fin du Cénozoïque, s’est mis en place un magmatisme.
Ce dernier est aussi en rapport avec l’extension et la subsidence. En effet,
l’extension créé un amincissement crustal et lithosphérique. Cela entraine des
ajustements isostatiques : il y a remonté de l’asthénosphère. Cette remontée du
manteau asthénosphérique implique une décompression adiabatique du manteau.
La décompression est à l’origine de fusion partielle engendrant le volcanisme de la
fin du tertiaire.
Horst
Graben
Horst
Schéma à l’affleurement du ravin de Corbœuf
Arrêt n°4 – jour 1 : Queyrières
Affleurement de Trachyte (fin cénozoïque) :
- roches sombres en prisme avec une direction
plus ou moins verticale.
- roches volcaniques à structure microlithique.
- principaux cristaux : micas noir/biotite
(sombre et brillant) ; pyroxène (sombre, mat)
et feldspath (blanc mat )
 Roche = Trachyte
Rq : zone sombre car patinée, cassure fraîche
plus claire
Un peu plus haut :
- Débit en plaquette
- Déformation en plan parallèle
 Schistosité
Rq : roche utilisée pour les lauzes (tuiles)
des habitations
Structure d’un neck
Village , près de la chapelle :
- Orgues basaltiques inclinées à la
verticale (en faisant le tour de
l’édifice, on observe des variations
dans l’inclinaison des colonnes :
horizontales, obliques puis verticales)
- Les prismes ont une direction
perpendiculaire aux isothermes
- Basalte : lave fluide plus visqueuse
en surface
- Ici, trace de cheminée de volcan
dégagée par l’érosion
 Extrusion de lave = neck
Pyroxène (noir mat)
Inclusion de socle granitique (la lave traverse le
granite du Velay et l’entraîne dans son
ascension)
Cristaux de feldspath (blanc mat)
Panorama :
- Différents types d’édifices
volcaniques liés aux différentes
fluidités et compositions des
laves.
 Roche grenue
 Plutonique
 Gros cristaux de feldspaths
orthoses
 Des biotites
 Du quartz
Il s’agit donc de granite
La macle de
Karlsbad
Le granite de la Margeride n’est pas
contemporain au granite du Velay : il
est daté à -325 Ma.
6
cm
Au toucher, il est possible d’éprouver
l’altérabilité différente la ségrégation
minéralogique
Structure
de
fluidalité
Mousse =
roche
cohérente
L’affleurement
Orientation des cristaux :
Se met en place quand la roche est
encore à l’état de magma, et qu’elle a
encore une possibilité de se déplacer
Panorama de la
Vachellerie
L’arène granitique et le
granite pourri sont
transportés. Il ne reste
que les blocs cohérents
de granite à
l’affleurement
EROSION,
TRANSPORT
Genêts
Avant le processus
d’érosion /
Chaos
transport
granitiques =
granite en boule
Cycle végétal
Arbres
EXTENSION
DESTRUCTION
(FEU, TEMPÊTE…)
FORET
Végétaux ligneux
(ex : genets)
Absence de
végétation
Lichen
(= algues + champignons)
VEGETATION
PIONNIERE
LANDE
Végétation haute
= angiospermes
PELOUSE
Mousse
PREMIER SOL
La Vachellerie : profil d’altération du granite
On voit le granite altéré, mais la roche mère
est en profondeur
Altération → minéraux hérités + minéraux néoformés (ex
argile : réaction entre H2O et feldspaths).
Formation d’arène granitique (= sable grossier) : arénisation,
typique d’une altération de granite en climat tempéré.
Gros orthose, typique du granite de la Margeride
Panorama de la Vachellerie : un paysage typique d’un climat tempéré
Ordre d’apparition
Forêt
Végétaux ligneux (lande)
Humus et pelouse (→ Angiospermes)
Mousse
Lichen
Blocs de granite altéré de la Margeride
Panorama de Saugues
Infiltration de fluides tardifs dans les diaclases → granite à structure microgrenue.
Le microgranite s’altère moins facilement → reliefs sur le plateau.
Le village de Saugues est situé sur le plateau de la Margeride, constitué de granite pénéplané
(= établissement d’une surface topographique représentant la dernière phase du cycle
d'érosion, caractérisée par de faibles pentes et des dépôts superficiels) .
1er affleurement : On observe une coulée basaltique,
reconnaissable à ses colonnades de direction verticale, sur un
poudingue (roche détritique) dans lequel on observe de gros
galets polis et basaltiques. Ceci témoigne du transport de
fragments d’une coulée basaltique voisine en milieu aqueux de
haute énergie.
Colonnade
2ème affleurement : On observe une roche altérée
présentant des feuillets parallèles et des micas cristallisés
selon une direction particulière : c’est une schistosité. Les
minéraux présents (micas, quartz, feldspaths) permettent
d’identifier un micaschiste, roche métamorphique issue
d’une argilite ou d’une pélite.
On voit des colonnades c’est donc une coulée
basaltique. Elle est au dessus de
l’entablement de la précédente, elle est donc
plus récente. Entre les deux, la présence
d’alluvions nous indique que la rivière a
recreusé son lit entre les deux coulées.
Chronologie des événements géologiques de la région de Chanteuges
Argilite
Orogenèse
hercynienne
La rivière creuse son lit
Micaschistes
1ère coulée
basaltique
2ème coulée
basaltique
Mont-Briançon
Volcanisme
quaternaire
(-100 000
mille ans)
dû à une
remontée
d’asthénosphère suite
à l’extension
tertiaire
Ancienne
carrière de
pouzzolane
Deux faciès en fonction de la
température de la lave :
- Rouge : faciès cœur de cône,
température élevée
- Noir : faciès bas de cône,
température plus basse
Pendage,
Stratification ->
différentes
coulées
Projections de
différents
diamètres :
bombes, scories,
lapillis
BASALTE
ENCLAVE
DE GRANITE
/ GNEISS