la caldeira de Maure Vieille

Esterel
Découverte du strato volcan de Maure Vieille
Maj 29 juin 2014
Plan
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Généralités
La période de volcanisme fissural
La période du dynamisme explosif: le strato volcan
La période du volcanisme pyromidal
Le volcanisme terminal
Annexes
Le massif volcanique de l’Esterel
- permien fin de l’ère primaire) de 280 à 250 Ma
- phase de distension et mise en place d’un réseau dense de fissures Nord/Sud et Est/Ouest vers 280 Ma
- épisode volcanique de type rift continental Nord/Sud dans le Reyran pendant 40 Ma
– le massif de l’Esterel chevauche le socle hercynien entre Les Maures et le Tanneron
Tanneron
Cannes
Bagnols en Forêt
X Colle Rousse
X Colle du Rouet
X Pennafort
Bassin d’effondrement
du Reyran
Mt Vinaigre
Reyran
Maure Vieil
Avellan
La Louve
Castelli
Esterel
Volcan acide
Volcan basique
Faille
Agay
Les Maures
X Le Dramont
Fréjus
Sens de
mouvement
de faille
xxxxxxxxx Rift avorté dans
le Reyran
Brève histoire de l’ Esterel
L’ Esterel est une conséquence de tensions tectoniques.
Fin du Permien  séquence de distension Est-Ouest du socle hercynien
 rift du Reyran orienté Nord – Sud.
C’ est un rift continental passif: la faille provient d’ efforts tectoniques
et non pas d’une poussée du magma.
Dans ce rift s’ installe un volcanisme basique faible au début, qui évolue vers une
activité acide très importante pendant 40 Ma  origine du massif de l’ Esterel.
Cette phase de distension correspond à la période de volcanisme fissural.
Rift passif
Dynamique du volcan  émission de laves par les fissures du socle  forment des dykes
 très importantes coulées A5 et A7 qui recouvrent la
région sur près de 30 km avec des épaisseurs allant jusqu’ à 200m.
Ce sont les « porphyres de l’ Esterel »
Ensuite les poussées tectoniques disparaissent et bientôt elle vont
s’ inverser et refermer les failles:  les volcans s’ éteignent.
Longue période de repos.
Dans la chambre magmatique  processus de cristallisation fractionnée et dégazage du magma
 le toit va bientôt exploser en créant une gigantesque cuvette.
On entre alors dans la phase explosive qui verra se constituer le strato volcan de Maure Vieil.
Cette évolution se traduit en surface par des émissions pyroclastiques, de tufs et de laves à forte viscosité qui
vont constituer des dômes.
Ces laves ont identifiable par leur fluidalité, leur couleur rouge et un aspect massif.
La chambre magmatique est vide finalement le toit va s’ effondrer  création de la caldeira 2km de diamètre.
Le strato-volcan de Maure Vieil
La Caldeira de Maure Vieil au petit matin
Le Stromboli
La fureur du volcan est apaisée et le calme est revenu sur la caldeira de Maure Vieil.
Maure Vieille a été un volcan hors norme : activité durant 40 Ma, émissions basiques et acides, projections
pyroclastiques à grande distance, activités fluidale, explosive, pyromidale, explosion détruisant le volcan,
édification d’ un strato volcan pour terminer dans un final somptueux: effondrement pour créer la caldeira .
Maure Vieille est un témoin du grand volcanisme permien de l’Esterel.
Différentes phases sont visibles sur le terrain :
- phase fissurale: il reste le grand dyke du Mt St Martin, la coulées A5 au Col des 3 Termes et toutes les laves
de la partie sud ouest à l’ origine de la Corniche de l’ Esterel.
- de la phase strombolienne il reste les falaises d’explosion du Mt Pellet, les gigantesques strates des déferlantes
basales visibles dans la grande carrière, témoins de la violence du phénomène.
- de la phase pyromidale il reste la caldeira.
La caldeira est le résultat de l’effondrement du toit de la chambre magmatique sous le poids du dôme.
La coulée A11 qui a formé le dôme est datée de 248 Ma.
La dernière manifestation est alcaline (A13 trachyte) avec quelques necks au centre de la caldeira, des projections
de cendres basiques et la mise en place de filons de fluorite.
La caldeira de Maure Vieille vue du Sommet Pellet
Thèse de Marc Boucarut ( extrait )
Commentaire ( MM)
Des failles provenant d’ une distension dans le socle ont permis la mise en place d’ un volcanisme fluidal et ignimbritique
Les émissions de sont faites par des dykes.
Par suite de mouvements tectoniques de compression ces failles se sont ensuite obturées et ce volcanisme s’ est
éteint pendant une longue période.
Mais les gaz se sont accumulés dans la chambre magmatique et ont fini par faire exploser le volcan en créant une
cheminée centrale.
On est alors passé à la phase du strato volcan.
Les grandes périodes du volcanisme de Maure Vielle
1: volcanisme de fissures
Date : 280 millions d’années (MA).
Des forces de distension font apparaître des fissures
dans le socle qui produit au début une lave basique
(coulées B1 basalte, Delta 1 dolérite) , puis
acide (coulées A1  A15 rhyolites).
Les laves effusives ont une texture généralement fine,
microlithique suite à un refroidissement rapide.
La phase ignimbritique ( pluie chaude) produit des laves
bien cristallisées (A7).
Ces laves peuvent être projetées à de très grandes
distances sous forme d’aérosols.
2: volcanisme strombolien et édification du strato-volcan
Date : 270 MA.
Phase explosive avec déferlantes basales.
Le gaz emprisonné dans le magma se libère brutalement
et provoque une explosion qui forme un immense
cratère avec un jaillissement de laves et de cendres.
C’est la période d’édification du strato-volcan par les
déferlantes basales, nuées ardentes, brèches, etc.
3: volcanisme pyromidal
Date : 250 MA.
Le magma pâteux, dégazé, arrive à la surface.
Il n’ y a plus d’explosion.
Le magma forme un dôme de pyroméride
(verre rhyolitique , à base de silice SiO2).
Texture microlithique. en plaquettes avec
fluidalité, caractéristiques au Mont Vinaigre et
à Maure Vieille.
Coulée A11.
Effondrement du dôme : caldeira finale.
Maure Vieille : zones où
sont visibles les coulées
Carrière : déferlantes
Goulet d’accès à la caldeira
Volcanisme fissural : rhyolite
fluidale et ignimbritique
Phase explosive: déferlantes,
brèches, rhyolites
Volcanisme pyromidal A11;
dôme
Dans la caldeira au pied des
falaises  grottes d’explosion.
Falaises: falaises d’explosion
Mine
Brèches d’explosion
Pont Sarrazin
Sommet Pellet
Piste
Mont St Martin
Col des 3 Termes
Rocher des
Monges
2). La dynamique fissurale
( effusive et ignimbritique )
248 MA (+ - 10 Ma)
Début d’activité du volcan : le débourrage de la cheminée
L’activité du volcan
débute par une émission
de conglomérat
correspondant au
substratum.
On y trouve un mélange
de roches très variées.
C’est le pré – volcan.
(Début du chemin des
Œufs de Bouc)
L’activité se
poursuit par le
débourrage
proprement dit de
la cheminée.
Cette phase est
explosive (le
bouchon «saute»)
et projette un
mélange de laves
et de roches
arrachées au socle
métamorphique des
Maures et du
Tanneron, en
particulier du
gneiss.
Sur la photo on
observe un bloc de
gneiss enchâssé
dans de la rhyolite
avec une couronne
de métamorphisme
de contact due à
l’intense chaleur de
la lave.
La 1ère phase du volcanisme est un
épanchement fissural.
Projection de laves ignimbritiques
Epanchement de laves
effusives
Fissures d’alimentation en
alignement et formant un
dyke
Les contraintes dans le socle font
apparaître un réseau de fissures par
lesquelles la lave s’écoule.
Cette phase est visible sur la partie
sud du volcan.
Les laves visibles à Maure Vieille sont
des ignimbritiques.
A5 est visible dans la partie sud au
Mont St Martin et au Col des 3
Termes. C’est une lave de couleur
rouge, orange ou mauve, riche en
phénocristaux de quartz et de
feldspath potassique.
A7 est présente dans les massifs qui
bordent Maure Vieil : Marsaou,
Suviéres, Grosses Grues.
C’est une rhyolite rouge orangé qui a
donné la plus grande extension de
Les fissures d’ alimentation sont disposées en ligne sur une faille du
toutes les coulées dans l’Esterel.
socle.
Comme A5, elle est riche en
Elles forment un dyke qui est une caractéristique du volcanisme fissural.
phénocristaux de quartz et de
Un dyke peut faire plusieurs km de longueur.
feldspath potassique.
Les cheminées se referment sous les poussée tectoniques et la lave est
solidifiée.
L’ érosion les dégagent et fait apparaître une série de cheminées
verticales ( neck ).
Nota: les croquis de ce dossiers sont extrait de la thèse de M. Boucarut.
Elle peut être difficile à différencier
de A5.
A7 est datée de 270 MA.
Volcanisme fissural: les dykes
Dyke du Mt St Martin - Pellet
Dyke du Marsaou
Les dykes sont les témoins de l’ activité
fissurale.
Ce sont des fissures longues et étroites
dans le socle hercynien par où remonte le
magma.
Ces laves peuvent être effusives ( écoulement simple de laves dégazées ).
Elles peuvent être aussi explosives (ignimbritiques ) suivant l’évolution de la chambre magmatique.
Ce phénomène est bien visible au sud du Mont St Martin jusqu’ à la borne 439 au sud du sommet Pellet.
On observe une série de neck formant un dyke qui sont des cheminées refroidies et dégagées par l’érosion.
La lave est massive avec des strates de solidification.
Cette zone du volcan a émis la majeure partie des laves A5 de la partie Est et Sud Est du massif de l’
Esterel jusqu’au Cap Roux.
Cette coulée atteint ~~ 150 m d’épaisseur.
Rhyolite A5, Col des 3 Thermes.
Au col des 3 Termes on est dans une
zone ou la coulée A5 se répandait sur le
sol.
A5 est définie comme une rhyolite
ignimbritique de couleur allant du rouge
au mauve, à phénocristaux de quartz et
de feldspath potassique (sanidine) bien
visibles sur la photo.
La
cristallisation
provient
du
refroidissement de la lave sur les bords
de la chambre et dans la cheminée
pendant les temps de repos du volcan.
La prismation provient de contraintes
thermiques lors du refroidissement.
Ces
contraintes
provoquent
des
fracturations
perpendiculaires
à
la
direction d’écoulement.
La couleur mauve est dominante et
provient de la présence d’ hématite
(oxyde de fer Fe2 O3).
Feldspath potassique (sanidine )
Quartz
Rhyolite A5, Col des 3 Thermes.
On observe une prismation verticale qui indique une direction de coulée horizontale.
Les lits horizontaux correspondent à plusieurs phases d’émission dans la même coulée (A5).
La couleur rouge proviens de l’ oxyde fer Fe3 O4.
3). La dynamique explosive
248 MA (+ - 10 Ma)
Eléments d’ un strato volcan .
Phase de dynamisme explosif
Brèches d’explosion
Cratère d’explosion
Une gigantesque explosion pulvérise ensuite le
volcan et forme un cratère d’explosion.
Sa trace est visible dans les falaises sud où il
existe de très nombreuses bulles de dégazage
pouvant même former de véritables et
impressionnantes grottes.
Cette explosion crée une cheminée centrale et
marque le changement de fonctionnement du
volcan.
Apparition d’ une
cheminée centrale
L’activité explosive se poursuit par l’émission de
brèches volcaniques correspondant à la fin de
dégazage du magma visibles au Sommet Pellet.
On observe également des brèches de pente et
les cavités laissées par les bulles de dégazage.
L’activité de la phase explosive est marquée
par une longue période de déferlantes basales
projetant des matériaux divers (tufs,
poussières, blocs, etc).
Cette activité se caractérise par une colonne
centrale avec un panache très haut qui en
retombant sur le sol se transforme en nuées
ardentes se déplaçant à très grande vitesse
(~ 500 km/h).
La carrière est le principal témoin de cette
activité.
Sommet Pellet
Falaises d’ explosion
Grottes d’ explosion
Falaises verticales d’environ 100 mètres de haut résultant de l’ explosion du toit de la chambre magmatique.
Cette explosion a formé un cratère d’environ 1200m de diamètre dans lequel s’ est ensuite installé le dôme.
Le Mont Pellet fait partie du système explosif.
Grotte tunnel d’ explosion dans le Vallon des Baumes sous le Mont Pellet.
Carrière: déferlantes basales
et nuées ardentes
On peut observer les différentes couches dans la
carrière sur une épaisseur de plus de 50 mètres,
témoins des pulsations dans le fonctionnement du
volcan.
Les couches successives sont caractéristiques d’un
strato-volcan et sont bien différenciées par leur
couleur et leur nature : niveaux fins, grossiers,
blocs, couleur verte, blanche ou rouge violacé, etc.
La couleur verte indique la présence de chlorite
(phyllosilicate) probablement due à une mise en
place en milieu aqueux ou par hydrothermalisme
ultérieur.
La couleur mauve est caractéristique de l’hématite
Fe2O3.
On observe des niveaux de tufs tendres ou très
solides qui correspondent soit aux déferlantes
basales, soit aux nuées ardentes.
Les écoulements turbulents à très grande vitesse
des nuées ardentes s’observent par la structure de
certaines couches horizontales montrant une érosion
caractéristique (photo suivante).
Le fonctionnement explosif s’observe également
par l’agglomération d’éléments de granulométrie
variée ainsi que par la présence de gouttes de
cendres pisolithiques (« pois de pierre »). Ces
gouttes résultent de la condensation de l’eau en
altitude en emprisonnant de la cendre, ce qui les
alourdit et les fait tomber.
Carrière: le fonctionnement explosif est facilement identifiable grâce aux blocs qui, dans leur chute,
ont déformé les couches . La trajectoire des blocs est évidente : chute oblique.
Carrière : déferlantes basales et nuées ardentes.
La couleur verte indique une mise en place lacustre.
Phase explosive avec brèches
La falaise est composée de rhyolite A11 qui
présente un aspect bréchique affirmé,
caractéristique d’un fonctionnement explosif
(ignimbritique).
Elle est parsemée de cavités provenant du
dégazage violent du magma (photo du haut).
Les falaises verticales sont la trace de
l’explosion qui a formé la caldeira initiale et
découpé le fond du volcan comme avec un
ouvre-boîte.
C’est dans cette découpe que, bien plus tard,
viendra se loger le dôme pyromidal.
Elle
servira
également
au
cours
de
l’effondrement du dôme pour former la
caldeira actuelle.
On trouve des grottes impressionnantes
formées par les bulles de dégazage.
Il est probable que la formation de la
caldeira a mis fin à la grande phase de
fonctionnement explosif. Mais il y a encore
eu quelques émissions de brèches rhyolitique
(Sommet Pellet).
Phase explosive avec brèches
Bulles de dégazage violent (Photos
droite )
haut gauche et
Massif de brèches de projection par explosion sur les
flancs du Sommet Pellet.
On observe les bulles de dégazage
Photo bas gauche
Carrière : déferlantes et nuées ardentes
Haut gauche : bloc de cendre avec chlorite de couleur verte
Haut droite : faciès avec une couche en biseau
caractéristique d’un écoulement à très grande vitesse
d’une déferlante basale + nuée ardente.
Bas gauche : bloc de cendre, friable, colorée en
mauve par les oxydes de fer Fe2 O3 (hématite).
Présence de grains de quartz et de chlorite
Phase explosive avec brèches
Bloc de brèche d’explosion.
Observer l’aspect caverneux de la roche dû aux micro bulles de gaz.
Les brèches sont composées de rhyolite sous forme de blocs anguleux plus ou moins gros et d’un liant à base de
poussière de rhyolite, soudés entre eux par la chaleur.
4) La dynamique pyromidale
248 MA (+ - 10 Ma)
Note: le terme de « pyromidal » est inapproprié ( pyroméride = verre rhyolitique ).
Il est néanmoins conservé car il est consacré par l’ usage.
Phase pyromidale
La fin de la période explosive a été marquée par une violente explosion qui a détruit le stratovolcan en laissant une ouverture béante comme par un « décapsulage ».
Sous la poussée d’un magma dégazé et refroidi, émerge une lave visqueuse caractérisée par sa
fluidalité et son débit en plaquettes.
Elle remplit l’ouverture existante et prend en surface la forme d’un champignon étalé sur les
bords.
Au centre de la caldeira on remarque actellement un bombement caractéristique : c’est le sommet
du dôme après son effondrement (cf diapo «recherche du dôme dans le ruisseau des Baumes »).
Phase pyromidale : types de laves avec fluidalité
Description
On trouve des laves avec une fluidalité remarquable.
Photo gauche : Piste des Œufs de Bouc (UTM : 32T 0330 769, 4820 418)
La fluidalité est marquée par des couches de couleurs différentes.
Pendant l’écoulement les minéraux ont le temps de migrer et de se grouper par nature et se retrouvent en couches
bien différenciées et sont écrasés en couches , étirées par les mouvement différentiels de couches.
C’ est le phénomène des flammes.
On observe également une trace d’écoulement turbulent.
Photo droite : Piste des Œufs de Bouc (UTM 32T 0329577, 4819260).
Ecoulement turbulent de la lave. La fluidalité indique le sens et sur la photo on voit que la lave s’écoule de droite
vers la gauche. Quant la lave rencontre un obstacle elle se plaque sur la face d’ attaque à droite et décolle avec un
tourbillon sur l’autre face côté gauche.
La lave est hétérogène et les filets de couleurs différentes indiquent des variations de composition chimique.
Phase pyromidale : types de laves caractéristiques
La différenciation des minéraux par couches induit des plans de fragilité qui provoquent des cassures pendant le
refroidissement. C’est le débit en plaquettes . ( Piste des Œufs de Bouc ( UTM : 32T 0330 771, 4820 448)
Types de laves caractéristiques : A11 bréchique au Sommet Pellet
Morceau de rhyolite avec inclusion
de feldspath potassique ( sanidine )
Effondrement du dôme.
Faille d’effondrement de la
création de la caldeira
Faille d’effondrement du dôme
et mine de fluorine
Conglomérat rPx
encaissant
Rhyolite A11 du dôme
A gauche rhyolite A11
identifiable par sa couleur
claire et son faciès de surface
et à droite le conglomérat rPx
encaissant, identifiable par sa
composition en blocs.
On est sur le plan de glissement
du dôme pendant
l’effondrement de 300m environ
( M. Boucarut).
On peut supposer que la mise en
place du dôme et son
effondrement se sont faites
sur le même plan.
La faille
mesure environ 3 mètres de
largeur, 100m de longueur et
environ 30 mètres de
profondeur et est orientée à
120 .
Attention : zone dangereuse.
UTM : 32T 0330 601, 4819 347.
Remarque: on est en droit
s’interroger sur la date de
l’ouverture de cette faille qui
parait quand même récente et
qui devrait être obstruée depuis
le primaire.
Tectonique alpine du Tertiaire ?
Néanmoins la discontinuité de
nature des terrains de part et
d’ autre à crée une zone de
fragilité
Mine.
Fluorine: Ca F2. Cristaux en cubes simples ou maclés. Coloration variée: jaune, vert, violet, bleu, noir. C’ est le minerai du fluor.
Le filon de fluorite a un pendage de 80 et a été exploité sur 4 niveaux sur 480m de long et 220m de haut.
Cette mine, en activité de 1958 à 1976, a produit 80 000 tonnes de spath.
Le Mont Vinaigre
Maure Vieil
Sommet du dôme: bombement au centre de la caldeira
*
Maure Vieil et le Mont Vinaigre sont 2 volcans de même nature mais avec un destin différent.
A Maure Vieil le dôme pyromidal s’ effondré en créant la caldeira.
Le Mont Vinaigre est aussi un volcan pyromidal mais le dôme ne s’est pas effondré et il est toujours en place, il a
simplement légèrement basculé coté Est. Il donne une image de ce qu’ a pu être Maure Vieil.
5).Le volcanisme terminal
Volcanisme terminal : effondrement, rPx et neck de la coulée A 13
Faille d’ effondrement du dôme
Remplissage basique rPx
Le poids du dôme étant considérable, il finit par s’effondrer par une subsidence + ou – violente (effondrement du
toit de la chambre magmatique ?). La hauteur d’effondrement a été estimée à 300 mètres (Boucarut).
Entre les principales phases d’activité du volcan diverses formations se sont mises en place : projections de
cendres, dépôts d’érosion, poussée résiduelle de lave, etc.
Dans Maure Vieille, il y a la formation rPx dite «des Pradineaux» qui se présente sous forme de brèches de
couleur claire et de composition basique. Chronologiquement cette formation a recouvert le dôme.
Au Col des 3 Termes il y a une formation antérieure de même nature : rBa dite « de Bayonne.
Lorsque le dôme s’est effondré il a entraîné sa couverture de rPx qui remplit actuellement le fond de la caldeira
(zone de couleur verte sur le croquis, bordée par la faille d’effondrement du dôme).
La dernière manifestation du volcanisme de Maure Vieille correspond à la mise en place par intrusion des necks
dans la partie centrale. Cette phase est postérieure au remplissage de rPx puisque que les necks la traversent
(A 13 de type trachyte).
Phase terminale : les neck de A 13
A gauche un neck de A 13 au centre de la caldeira.
Il s’agit d’une lave de type trachyte, massive, très dure avec un débit en plaquettes bien marqué et bien
visible (photo bas droite).
C’est une trachyte quartzifère rouge orangé à grains très fins et sans aucun phénocristal.
Elle correspond à des cheminées volcaniques.
Elle se retrouve également à la Batterie des Lions à St Raphaël.
Phase terminale : le remplissage de rPx
Couverture rPx ( 11d sur le croquis ): basique, friable, très hétérogène. L’érosion lui a donné des formes bizarres .
Le processus de mise en place est mal défini.
Phase terminale : le rPx basique
Conglomérat détritique ?
Les strates du strato-volcan et les traces de
l’effondrement du dôme
Les strates du strato volcan
La structure du volcan est complexe et
largement dégradée par l’érosion.
Néanmoins on peut facilement reconstituer
les différentes strates mises en place au
cours de son histoire.
- Coulées finales pyromidales (248 MA)
- Brèches, tufs de la phase explosive
- Coulées de rhyolite de la phase effusive
Sur la photo on voit la rhyolite du dôme qui s’est
épanchée SUR la brèche  strate
Sur la photo on voit à la partie supérieure la rhyolite
du dôme qui recouvre les couches de tufs. On note la
prismation verticale de la lave A11 de la strate
supérieure
Lave A 11 du dôme
Tuf avec mise en place hydratée
( roche de couleur verte 
oxyde de fer )
Déferlante basale
(débris pyroclastiques )
6) Annexes
Géologie
Carrière
Sommet Pelet
Faille d’ effondrement
du dôme ( 120 )
Col des 3 Thermes
Rocher des Monges
La zone de Maure Vieille est complexe.
Elle est composée des différentes éléments très imbriqués les uns dans les autres: laves acides ( couleur orangée),
couverture intérieure avec la formation des Pradineaux rPx ( couleur grise), formation de Bayonne r Ba ( couleur mauve )
et des dépôts de pente E3.
Pour la découverte un itinéraire précis est indispensable.
La forme de la caldeira est bien visible ( trait rouge ).
Maure Vieil : points remarquables
1
2
17
3
16
4
14
15
13
5
18
12
6
11
9
7
7a
8
19
10
Maure Vieil : itinéraire type
1
2
Cet itinéraire permet de voir les principales
phases du volcan de Maure Vieil:
- la partie fissurale sous le Mt St Martin
- la partie explosive avec les grottes et les
falaise d’explosion
- la partie des déferlantes dans la carrière
- le dôme avec la grande faille et le bombement
central
- la partie pyromidale au centre
- les strates du strato volcan
- Le volcanisme terminal
17
3
-Trajet de préférence sens dextre.
10 km, + 450m.
16
Note: d’ autres itinéraires sont possibles
notamment vers les Col des 3Thermes.
4
14
15
13
5
11
6
9
19
10
Points remarquables de l’itinéraire découverte
1 : Départ, arrivée
2 : Conglomérat rPx le long du chemin de la Piste des Œufs de Bouc et inclusions de débourrage de la cheminée (32T
0331, 4821063)
3 : Blocs de lave A11 avec débit en plaquettes (32T 0330771, 4820448), fluidalité (32T 0330769, 4820418)
4 : Belvédère surplombant la caldeira (on est exactement au bord de la faille d’effondrement) et zone à lithophyses (32T
0329, 4819497)
5 : Brèches d’explosion sur les flancs du Sommet Pellet. Blocs sur le bord du chemin.
6 : Bloc de lave A11 avec fluidalité sur le bord du chemin (32T 0329577, 4819260)
7 : Coulée effusive A5 au Col des 3 Termes : les strates et la prismation verticale indiquent un écoulement de surface
7a: Tp analyse brèche explosive
8 : Coulée en surface
9 : «Vague» caractérisant une phase explosive (32T 0329949, 4818984)
10 : Dyke de A5 (32T 0330360, 4818967)
11 : Mont St Martin : lave A5 et point de vue sur la caldeira
12 : Neck de lave A13 ( attention descente problématique ). A voir depuis la faille 13.
13 : Grande faille d’effondrement avec la rhyolite au nord et le conglomérat rPx au sud (32T 0330601, 4819347)
14 : Carreau de la mine de fluorite (32T 0330594, 4819612)
15 : Grotte d’explosion
16 : TP recherche du dôme
17 : Carrière
18 : Dyke du Marsaou (visualisation de l’étendue du volcan) bien visible depuis le chemin
19 : TP détermination des laves + grotte d’explosion dans A11.
TP
7a : TP 1 : brèches de pente de conglomérat rBa sur le sentier (talus 32T 0329623, 4818750, brèche 32T 0329723,
4818785)
16 : TP 3 : point d’identification du sommet du dôme (32T 0329637, 4820223)
19 : TP 2 : identification des laves A5 et A11
Note : différents itinéraires sont possibles suivant le temps disponible et le thème recherché.
Travaux Pratiques sur le terrain
1 : Recherche du toit du dôme dans le ruisseau des Beaumes
2 : Étude d’une brèche de pente sur le Sommet Pellet
3 : Comparaison de 2 laves (A5 et A11 brèchique) à
proximité du Mt St Martin
TP 1: analyse d’une brèche de phase explosive
3
2
1
Dans le virage on observe un ensemble complexe :
- à la base, une couche relativement dure avec de nombreux
galets de toutes tailles agglomérés,
- une zone intermédiaire avec un mélange de galets,
- au-dessus, une zone d’éboulis avec le sommet Pellet en arrière.
On peut analyser la zone comme suit :
- 1 : la base est constituée d’une sorte de conglomérat volcanique
hétérogène et peu consistant. Il peut s’agir d’une coulée
superficielle désagrégée ayant charrié des galets arrachés à la
cheminée ou sur le sol : c’est une brèche de pente.
- 2 : au-dessus les retombées d’une nuée ardente se sont
consolidées en refroidissant et ont formé de la brèche volcanique.
- 3 : au-dessus il s’agit manifestement d’un terrain sédimentaire
(érosion) provenant du Sommet Pelet. C’est donc un terrain
sédimentaire d’origine volcanique.
La roche dans son ensemble est assez dure, mais n’a
pas la texture ni le faciès d’une roche fondue.
On observe de gros blocs de natures différentes ainsi que
des lits de galets.
Il s’agit d’une coulée superficielle A11 ayant entraîné
des blocs arrachés dans la cheminée ou sur le sol.
Le niveau sous la coulée est réputé niveau à
lithophyses (G. Mari ). On observe de nombreux blocs
couverts d’une pellicule verdâtre pouvant provenir de
l’interaction de la lave avec l’eau.
C’est une brèche de pente.
TP: recherche du dôme dans le ruisseau des Beaumes :
Coord UTM : 32T 0329 637, 4820 223
Vallon des Beaumes
A11
Profil initial supposé du
dépôt avant érosion
Profil final du dépôt
après érosion
Dépôt rPx
Plan de faille encaissant
correspondant à la surface
d’effondrement du dôme
profil supposé de
la partie
supérieure du
dôme de rhyolite
Contact rhyolite + ruisseau + dépôt
La caldeira s’est formée par effondrement du dôme suivant un système de
failles verticales. Ensuite le fond de la caldeira a été rempli par des
cendres rPx basiques, couleur grise, tendres. Dans cette zone le ruisseau
du Vallon des Beaumes suit la faille d’effondrement (cf carte géologique)
Analyse :
1) Éléments du paysage : la falaise, le ruisseau, le dépôt
2) Analyse des éléments
- la falaise de rhyolite est très dure,
- le dépôt est tendre et a été érodé par le ruisseau,
- le ruisseau a creusé la falaise mais s’est arrêté contre la surface dure.
Synthèse : La surface dure jointive à la falaise qui a stoppé l’érosion est le toit du dôme après son
effondrement.
TP 3 : détermination de 2 types de laves
Prendre un échantillon de lave de chaque côté du chemin.
Observer chaque échantillon :
la texture :
la consistance :
la couleur :
l’homogénéité de la pâte :
l’environnement, le bloc :
Conclusion de l’analyse :
Lave effusive ? Pourquoi ?
Lave ignimbritique ? Pourquoi ?
Brèche ? Pourquoi ?
Replacer ces laves dans le contexte du volcan.
Attention: la différentiation des laves est difficile et demande beaucoup d’ attention. Il est impératif de
se replacer dans le contexte géologique et observer les alentours.
Documentation
La nature du magma dans la chambre magmatique
dépend de la zone où il a été fabriqué
Dorsale océanique
Magma tholéitique
Zone de subduction
Magma calco-alcalin
Rift et panache mantellique
Magma alcalin
 Esterel
Genèse des magmas de l’Esterel : un volcanisme bimodal
Phase 1 : le volcanisme basique
Phase 2 : le volcanisme acide
Fusion de la
croûte
Cristallisation
fractionnée
Volcanisme
basique
Filon-couche basique
se développant dans le
temps
Volcanisme bimodal
Au Permien : mise en place d’un
panache de magma profond
 fracturation de la croûte
 apparition d’un rift actif qui n’a
pas évolué vers une dorsale (rift
continental)
Phase initiale:
asthénosphère et panache
mantellique
La série magmatique de l’Esterel
Diagramme de Cox
Acides
% Na2O + K2O
Volcanisme
pyromidal
- 10
x A11 Vinaigre
Volcanisme
explosif
Basiques
x A 7 Maure Vieille
x 1B Avellan
x A1 Reyran
Volcanisme
effusif
% Si O2
Le diagramme est construit en fonction du % d’ oxydes de sodium et de potassium ( Na2O + K2O)
et d’ oxyde de silicium SiO2 ( silice ).
On remarque 2 cycles bien différents en terme de chimie :
- la zone bleu qui correspond à des roches basiques
- la zone jaune qui correspond à des roches acides.
Les grandes périodes du volcanisme de Maure Vielle
1: volcanisme de fissures
Date : 280 millions d’années (MA).
Des forces de distension font apparaître des fissures
dans le socle qui produit au début une lave basique
(coulées B1 basalte, Delta 1 dolérite) , puis
acide (coulées A1  A15 rhyolites).
Les laves effusives ont une texture généralement fine,
microlithique suite à un refroidissement rapide.
La phase ignimbritique ( pluie chaude) produit des laves
bien cristallisées (A7).
Ces laves peuvent être projetées à de très grandes
distances sous forme d’aérosols.
2: volcanisme strombolien et édification du strato-volcan
Date : 270 MA.
Phase explosive avec déferlantes basales.
Le gaz emprisonné dans le magma se libère brutalement
et provoque une explosion qui forme un immense
cratère avec un jaillissement de laves et de cendres.
C’est la période d’édification du strato-volcan par les
déferlantes basales, nuées ardentes, brèches, etc.
3: volcanisme pyromidal
Date : 250 MA.
Le magma pâteux, dégazé, arrive à la surface.
Il n’ y a plus d’explosion.
Le magma forme un dôme de pyroméride
(verre rhyolitique , à base de silice SiO2).
Texture microlithique. en plaquettes avec
fluidalité, caractéristiques au Mont Vinaigre et
à Maure Vieille.
Coulée A11.
Effondrement du dôme : caldeira finale.
Volcanisme fissural
Volcanisme explosif ( strombolien )
Dyke  multiples cheminées
d’alimentation dans une fissure
de la croûte
Apparition d’ une cheminée centrale
Fissures  dykes et cheminées d’ alimentation
Carrière : déferlantes basales et nuées ardentes
Volcanisme pyromidal: émergence d’ un
dôme de lave A 11.
Fin de la période explosive:
 violente explosion qui a détruit le strato-volcan
 énorme « cuvette »
Poussée d’un magma dégazé et refroidi A11:
 lave visqueuse  fluidalité, débit en plaquettes
 remplissage ouverture existante et formation
d’un dôme en forme de champignon
Après refroidissement:
effondrement du toit de la chambre magmatique
 formation de la caldeira
Au centre de la caldeira : sommet du dôme.
Volcanisme terminal : effondrement, rPx
et neck de la coulée A 13
Formation rPx: brèches de couleur claire, basique.
Cette formation a recouvert le dôme.
Effondrement du dôme  entraînement de la couverture de
rPx qui remplit actuellement le fond de la caldeira (zone de
couleur verte sur le croquis, bordée par la faille
d’effondrement du dôme).
Dernière manifestation du volcanisme de Maure Vieille: mise
en place par intrusion des necks (A 13).dans la partie
centrale.
Cette phase est postérieure au remplissage de rPx puisque que
les necks la traversent
Coulée A5 au col des 3 Thermes.
Fissuration verticale: retrait
thermique  direction d’ écoulement.
Bloc de lave « explosive ». On observe
les cavités formées par les gaz.
Lave A5: feldspath potassique
et quartz
Déferlante basale avec sens de
l’écoulement
Lave « pyromidale » a forte
viscosité.
Volcanisme terminal A 11: débit
en plaquettes
Le Mont Vinaigre
Maure Vieil
Bombement au centre de la caldeira
*
Maure Vieil et le Mont Vinaigre sont 2 volcans de même nature mais avec un destin différent.
A Maure Vieil le dôme pyromidal s’ effondré en créant la caldeira.
Histoire schématique de la caldeira de Maure Vieille