Arrêt n°5 : Monistrol d`Allier Granite de la Margeride - bcpst-svt-parc

Arrêt 1 J1 : Carrière d’Alinhac
C’est sur ce site atypique que nous
avons observé des orgues
basaltiques
Sur cette carrière, on trouve de nombreuses
colonnades, témoins de l’existence de coulées
basaltiques qui ont sévi dans la région. Elles se sont
formées il y a 10 Ma au cours d’une période violente de
magmatisme qui a dessiné les contours de la région.
Entablement
Sur ce site, on compte 2 coulées
distinctes, toutes deux composées
d’un entablement et d’une base
régulière.
Prismes
basaltiques
Identification des roches rencontrées
Présence de grosses bulles dans la
roche
Ceci témoigne d’un dégazage,
il s’agit donc d’une roche
volcanique
Roche à l’aspect noir, comprenant
des éléments rougeâtres et des
minéraux noirs et verts
La roche contient donc des
éléments ferromagnésiens et
de l’olivine
De plus, on n’a pas de cristaux visibles, la roche étant massive, il s’agit d’une basanite.
Mise en place des
coulées
Formation du
bassin du Puy
Pénéplanation
Orogénèse hercynienne
Roche résultant d’un
refroidissement rapide
Température hétérogène
lors du refroidissement
Mise en place de
fissures pour relâcher les
contraintes
Arrêt 2 - Jour 1
Zone altérée
Zone claire
Diaclase
Roche massive altérée et fissurée
Enclave surmicacée
Quartz
Biotite
altérée
Feldspath
en gouttes
Granite du Velay
Arrêt 3 (jour 1) :
Ravin de Corboeuf
Roche sédimentaire :
Argiles bariolés
Couleur rouge, bleue, verte
 présence d’oxydes de fer
Stratification horizontale
Granoclassement dans les strates :
• Niveau supérieur : Illite
• A la base : Grains de Quartz +
Kaolinite
Origine détritique (démantèlement
de la chaîne Hercynienne)
Eau liquide :
 Erosion : crêtes aiguës et ravinement
 Transport d’éléments détritiques
QUEYRIERES
Arrêt 4 jour 1
Observation d’une coulée volcanique
en bord de route
Structures parallèles les unes aux autres + section
hexagonale des prismes
=> Prismation
=> Contraintes entre la mise en place de la lave et
l’encaissant : schistosité
Observation d’un échantillon de la
coulée
Cristaux noirs en
baguette : biotite
Cristaux blancs mats :
feldspaths
Roche gris clair, structure microlithique => roche volcanique
=> TRACHYTE
Roches de l’habitat traditionnel
Basalte
Trachyte
Les coulées environnantes étant basaltiques et trachytiques, on retrouve
ces roches dans l’habitat. Leur prismation permet un débit facile, d’où
leur utilisation pour les maisons.
Observation du site
Colonnades incurvées
formées par la coulée
volcanique
Refroidissement
horizontal
Refroidissement
vertical
Refroidissement
oblique
Schéma d’interprétation de la structure
observée : formation d’un neck
3
2
11
Arrêt n°5 J1 : Monistrol d’Allier
Granite de la Margeride
Le massif granitique s’étend sur environ
2500 km². Il n’affleure qu’aux alentours
de Saugues. Il date d’à peu près 320
millions d’années.
Sa structure est porphyroïde. Il y a
présence de biotite, de quartz et de très
gros feldspaths orthose. Les feldspaths
sont orientés préférentiellement vers le
haut, parfois de manière oblique. C’est
pourquoi on l’appelle le « granite à dents
de cheval ».
Orthose avec mâcle de Carlsbad
Arrêt 1 J2 : La Vachellerie
Côté gauche de la route :
- Situation : plateau
- Paysage de landes avec genêts et parcelles de forêt
- Agropaysage=les Hommes sont intervenus pour limiter l’étendue de la forêt et ainsi
pouvoir utiliser la terre comme pâturages
- À l’affleurement : gros blocs arrondis
Roche plus dégradée
A0
Litière/humus
A1
Horizon ELLUVIAL
Infiltration de l’eau
Horizon ILLUVIAL
B
C
Roche moins
dégradée
Profil du sol
ROCHE MERE
(granite de la
Margeride)
• Granite porphyroïde à dents de cheval : gros
cristaux de feldspaths + quartz + biotite, roche
claire de couleur marron (car altération) datant de
-320 Ma.
• Par infiltration l’eau lessive les horizons entraînant
les éléments chimiques (Na+, K+, Ca2+ en premiers)
d’où une évolution minéralogique de la roche :
l’altération.
• Filons plus clairs
créés après le granite,
morcelés (gros
morceaux en haut).
• Filons moins sensibles à l’altération issus de l’infiltration de
jus magmatiques plus différenciés et plus riches en silice
dans les diaclases = leucogranites ou filons de quartz.
• Au sol : arène granitique=mêmes minéraux + minéraux
argileux (poudre) néoformés par hydrolyse du granite.
Par bisiallitisation=altération ménagée du granite dans des
conditions tempérées on a formation d’argile de type illite.
Filon
• En face : l’érosion retire l’horizon d’où l’affleurement de gros blocs de granite
Chaos granitique
Diaclase
• On observe un espacement plus important des roches à la surface car les diaclases
permettent la circulation de l’eau et donc l’altération de la roche par hydrolyse d’où une
création d’espaces.
Arrêt 2 Jour 2 : Chanteuges
Observation de trois coulées
basaltiques empilées
Galets
basaltiques
Socle de micaschistes
Observation de la roche servant de base au village de Chanteuges
Observation d’une roche en feuillets qui s’effrite contenant des minéraux brillants (muscovite), il s’agit d’un micas schiste (roche
métamorphique qui acquiert sa schistosité sous l’effet de contraintes.
Au-dessus de ce micas formant le socle, on trouve des roches basaltiques de formes arrondis qui sont des galets. Leur forme est
due à leur transport par l’eau. On peut faire l’hypothèse de l’existence d’une coulée dont le démantèlement par l’eau à conduit à la
formation de galets.
1ère coulée
de lave
basaltique
Colonnade surmonté de
l’entablement de la 1ère
coulée
Galets
Observation d’un empilement de coulées basaltiques
On observe une coulée basaltique qui surmontent ces mêmes galets de basaltes.
A gauche, la section hexagonale des colonnades se retrouve dans
les murs du village.
2ème coulée basaltique
1ère coulée basaltique
Observation de l’empilement des deux coulées basaltiques
Basalte
Micas schistes
Observation d’une troisième coulée dans
le paysage
On retrouve dans le village les roches observées au niveau
des coulées et du socle.
Mica schistes à grenat,
sillimanite
Leptynites et gneiss
leptynitiques
3
2
1
Coulées de basaltes
alcalins (post
villafranchien)
Carte géologique bilan au 1/10000 représentant la localisation des trois coulées observées sur le terrain
Arrêt n°3 J2: Le Mont Briançon:
un cône strombolien
Premières observations du site
On observe la présence de strates non horizontales.
Un granoclassement est visible au sein des strates : il résulte d’épisodes de dépôts entre
la fin du tertiaire et le début du quaternaire (et non d’une déformation).
Différents degrés d’oxydation du fer dans les dépôts
On observe différentes teintes de
roches: certaines sont plutôt
rouges et d’autres sont plus
sombres jusqu’à atteindre une
couleur noire.
Ces teintes sont dues aux
différents degrés d’oxydation du
fer contenu dans les minéraux.
La température est responsables
de ces différents degrés: plus elle
est élevée, plus le fer est oxydé et
la teinte se rapproche alors du
rouge.
Ainsi, les roches les plus rouges
sont au cœur (faciès cœur de
cône) et les plus noires sont en
périphérie (faciès bas de cône).
Observations des échantillons
On observe des roches avec
des déformations et formes
particulières (fuselées) ayant
des bulles.
On remarque des roches
sombres avec des enclaves
de péridotites (manteau), de
granite (socle cristallin). Les
enclaves de péridotite sont
nombreuses et renseignent
sur manteau (relativement
superficiel).
Il s’agit donc de basaltes,
scories et cendres venant de
coulées basaltiques.
Ces roches présentent une
différenciation moindre.
Bilan des observations
Le site présente donc une
ancienne activité volcanique
avec des émissions de tout
type: scories, cendres, gaz
(bulles),
basaltes
avec
enclaves de péridotites.
Donc il s’agit d’un volcanisme
mixte: la structure observée
est un cône strombolien.
ARRÊT N°4 J2
Pont de Labeaume
Erosion et dépôts détritiques le long
d’une rivière sinueuse
cordiérite
Migmatites : lits de minéraux sombres
n’ayant pas subi la fusion partielle
Zone de transition
autour du granite du
Velay, un granite
autochtone
Minéraux clairs cristallisés après une
fusion partielle
Enclave de péridotite dans
un galet de basalte
Enclave de socle (granite) dans
un galet de basalte
Témoignage d’un volcanisme passé intense
ARRÊT 1 J3 : LIT DU CHASSEZAC
Vue d’ensemble de l’affleurement côté
rivière
Vue d’ensemble de l’affleurement côté
falaise
Socle : Micaschistes
Roches métamorphiques.
Au-dessus du socle,
affleurement de roches
sédimentaires : alternance de
bancs de grès à grains grossiers
et de couches d’argile, plus
érodées.
ROCHES SÉDIMENTAIRES
ZONE DE CONTACT :
DISCORDANCE
MICASCHISTE
Vue de la discordance
• Episode tectonique : formation du socle métamorphique
• Phase d’érosion
• Dépôts sédimentaires (Trias) : - stratifications obliques : figures de progradation
- stratifications entrecroisées : chenaux en tresse
Arrêt 2 J3
Panorama sur la
butte d’Assions
Observations sur le terrain :
- Stratification  Roche sédimentaire
- Alternance de bancs calcaires et de
dépôts marneux (minéraux argileux)
- Effervescence à l’ HCl  Roche Calcaire
- Présence de fossiles (ex : Ammonites,
Rostres de Bélemnites)  Sédiments
d’origine biologique se déposant en milieu
océanique assez profond
Histoire de la région :
Butte des Assions
-A altitude égale, le sommet de la
butte est plus âgé que les autres
reliefs  jeu de failles normales
nord-est / sud-ouest
- Paléomarge de la Téthys avec
ouverture
d’un
bassin
de
sédiments détritiques ; fermeture
de l’océan au tertiaire lors de
l’orogénèse alpine  les failles
normales ont rejoué
 soulèvement de la butte.
Arrêt 3 J3 : Le Bois de Païolive
Païolive : Paio leva = pierre levée
Dans le bois de Païolive on observe la partie supérieure d’un Karst, soit l’altération d’un
massif de calcaire par dissolution
Paysage de ruines calcaires : L’Ours et le Lion
Sens d’écoulement de
l’eau
Arrêtes, coupures et cannelures
dirigées vers le bas rendent compte
d’une dissolution de la roche par
écoulement de l’eau
Dans les interstices créées par la
dissolution du calcaire, du lichen prolifère,
puis des mousses, qui piègent les graines :
d’où un développement des végétaux
Conditions nécessaires à la karstification
• Un contact prolongé entre eau et
calcaire
• De l’eau acide : Les végétaux
produisent de l’acide humique et
du CO2
• Des voies de circulation :
 Des failles extrêmement
nombreuses se sont mises en
place au cours de l’orogénèse
alpine
 Des centres de fragilité au
niveau des joints de bancs
• Un gradient d’écoulement de l’eau : une dénivellation importante entre le haut du massif
et le bas, d’une façon à « forcer » l’eau à traverser, ici c’est le Chassezac qui a permis la
différence d’altitude en creusant son lit
Pour observer la partie souterraine du Karst, soit l’endokarst, allons à l’Aven d’Orgnac !
Histoire géologique de l’Aven d’Orgnac
- 100 millions d’années : dépôts sédimentaires calcaires ( barrière de corail )
- 20 millions d’années : retrait de la mer dû à l’orogénèse alpine.
Mise en place des cavités.
- 2 millions d’années : la rivière descend, les galeries se vident
et le plafond d’une salle s’effondre.
- Découverte de la grotte en 1935 par Robert De Joly.
- 1939 : premières visites du site.
- 1965 : un nouveau réseau de galeries est découvert.
Formation, croissance et diversité des édifices
<- Formation en crêpes
La « pomme de pin » ->
La forme dépend du mode
de percussion de la goutte
d’eau.
Draperies ->
Oxydation et couleurs des édifices
Le calcaire ne peut être oxydé, mais il contient des minéraux argileux pouvant l’être.
Ce sont les oxydes de fer et aluminium qui sont responsables de la couleur rougeâtre des
édifices observés.