nouvelle interprétation volcanologique du plateau de...

Méng Hour LY Le Plateau de Gergovie

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Nouvelle interprétation volcanologique du Plateau de Gergovie. (Par Méng Hour LY, Docteur. en Géologie, 23 rue de Pissardant 79000 NIORT )

Le site de Gergovie est rendu très célèbre, à la fois sur le plan de l’Histoire de France

par le lieu de combat en -52 avant JC entre Vercingétorix, le gaulois et Jules César,

l’empereur de Rome et aussi sur le plan scientifique, surtout le Puy de Mardoux par ses

diatrèmes pépéritiques avec le volcanisme phréatomagmatique et ses dépôts sédimentaires

intracratèriques miocènes pour terminer par la coulée basaltique sommitale datant de 15 à 19

MA.

C’est dans le cadre de finition des levers de la carte géologique de France au 1/50.000

de la feuille Veyre Monton au 1/50.000, que nous sommes amenés à donner un coup de main.

Pas loin d’une dizaine de tournées de terrain ont été faites. Appuyant sur notre connaissance

approfondie du volcanisme miocène de l’ensemble de la feuille de Veyre Monton (MH LY,

1982 p23 à 28), ainsi que sur des anciens travaux de R. Michel (1958), JM Peterlongo (1972),

Alain de Göer de Herve et JM Peterlongo (1978), PM Vincent (inédit), JP Degeai et JF

Pastres (2008), nous sommes en mesure sans autre prétention de réviser l’interprétation

volcanologique du Plateau de Gergovie.

1. PREAMBULE

Après avoir passé du temps (1976 à 1982) sur la feuille 7-8, dans le cadre de la thèse du

Doctorat de 3ème

cycle à étudier les volcanismes miocène et mont-dorien ( -3MA à 500.000

ans) dans la région des Couzes Chambon et Pavin, nous avons complété des levers des

formations volcaniques de JC Besson (1978) de la feuille 5-6 pour le compte du BRGM. Puis,

nous avons quitté le monde scientifique pour consacrer à l’Informatique notre gagne-pain.

Une fois fini des obligations professionnelles, à la retraite, nous revenons à nos premiers

amours, la Géologie, essentiellement concernant la région Est des Monts Dore jusqu’au

l’Allier. A chaque fois lors de la visite familiale dans la région, nous ne manquons pas

l’occasion d’y faire un tour, au cas où d’autres tranchées, d’autres observations nous éclairent

notre curiosité scientifique. Nous remercions Philippe Chevremont, Géologue cartographe en

charge de la coordination à l’achèvement de cette feuille Veyre Monton, de sa collaboration

fructueuse sur le terrain et de ses échanges.

Faute de moyens scientifiques à notre disposition, nos observations sont limitées à l’œil

nu et au mieux la macrophotographie.

2. RESUME SUR DONNEES GEOMORPHO-

STRUCTURALES ET CONNAISSANCES ANTERIEURES

Le Plateau de Gergovie est une table basaltique, à inversion de relief sur plusieurs

centaines de mètres au-dessus de le Grande Limagne et à quelques kilomètres à l’Est de la

faille bordière (le socle hercynien est à Saulzet – le Chaud). A l’Est du plateau, se trouve le

Puy de Mardoux, rendu très célèbre par ses deux à trois diatrèmes emboîtés de pépérites, avec

des phases d’érosion, puis de sédimentation fluvio-lacustre intracratérique, puis de nouveau

explosion phréatomagmatique, puis de nouvelle sédimentation fluvio-lacustre burdigalien, et

enfin l’épanchement du basalte au sommet ainsi que les sills et dykes basaltiques du Puy de

Mardoux. L’activité volcano-sédimentaire a duré plusieurs millions d’années pendant le

Miocène inférieur. Depuis la fin du Miocène cet ensemble volcano-sédimentaire subissait une

inversion de relief important jusqu’à nos jours avec des phases de subduction et redressement

du graben de Limagne, par rapport au niveau de la mer. Le Puy de Mardoux est de très loin la



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structure volcanologique, la plus connue et décrite jusqu’à présent. Les versants Sud, très

couverts d’importants éboulis basaltiques sont peu étudiés.

Ci-joints quelques extraits en résumé par des cartes et coupes :

Extrait « Guides Géologiques Régionaux Massif Central – JM Peterlongo -1972, pages 90-91)

Extrait « Guides Géologiques Régionaux Massif Central – JM Peterlongo et De Goër -1978, page 101)

L’auteur d’origine de ces coupes revient plutôt à R. Michel (1948), actualisées par Alain De

Goër (1978) et confirmées par P. Vincent (inédit).



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Extrait « Rev. Can. Sci. Terre 45 p641-650 (2008) – JP Degeai et JF Pastres – pages 644 & 645



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Photos 1 & 2 : Panneau pour touristes au col du chemin du Prat et vers le Puy de Mardoux

(Réalisé par le Conservatoire d'Espaces Naturels d'Auvergne pour l’ASG) – (photo 1 de Chèvremont)

Cette coupe montre bien qu’il s’agit de trois diatrèmes phréatomagmatiques, avec des

intercalations de dépôts sédimentaires intracratériques, d’âge miocène, avant l’épanchement

du basalte sommital.

3. DONNEES DE TERRAIN

3.1 – Le substratum sédimentaire date de l’Oligocène supérieur avec des calcaires, des

marno-calcaires et des grès calcaires du Chattien. Nous l’avons trouvé partout à la périphérie

du Plateau, jusque dans le Nord du village (par la rue du Prat), dans les talus à la sortie de

Gergovie vers l’A75 – Clermont-Ferrand (alt. 520-530m).

Photo 3 - Calcaire Chattien (Alt. 520-530m) à la sortie Est de Gergovie vers Clermont-Ferrand, A75.

Photos 4 et 5 : Marno-calcaires – Calcaires Gréseux à phryganes (Chattien), altitude 708m dans le chemin MotoCross, W

du Plateau de Gergovie, derrière un Karting.

Au Sud, les marno-calcaires affleurent à 590m d’altitude, vers le Sud du lieu-dit « Les

Goules », nous y reviendrons longuement sur ce point grâce aux récentes découvertes (page

6).

A l’Ouest, l’Oligocène est présent dans le chemin MotoCross (altitude 708m) et aussi

dans le bois du versant Nord vers Romagnat, sous forme de couches alternées de marno-

calcaires et calcaires gréseux à phryganes (photo 5), datant aussi du Chattien. Un talus de 2m

de haut sur une dizaine de mètres de long est visible à une vingtaine de mètres plus au Sud du

point précédent du chemin MotoCross; il montre la même nature pétrographique.

Une remarque s’impose sur le plan tectonique : l’Oligocène Chattien est à de plus de

700m à l’Ouest et autour de 500-600m à l’Est du Plateau : il devrait y avoir au passage sous le

Plateau une ou des failles affectant le graben oligocène, faille parallèle à la grande faille de

Limagne.



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3.2 – Le Burdigalien ou le Miocène inférieur (22-23 MA), est représenté par quelques

ressauts rocheux du lieu-dit « Les Gardettes » (altitude 640-650m), en contre-bas de

l’Oppidum sur le versant sud, dominant le village de Gergovie. Le replat de ce ressaut

topographique forme des champs de cultures diverses. Il s’agit des couches calcaires gréseux

durs avec des intercalations de marno-calcaires en plaquettes. Les bancs de calcaires gréseux

(photo 6) très compact à stratification entrecroisée fruste montrent par une observation

attentive sur place la présence des granules de laves basaltiques fortement altérées

(reconnaissable par leur oxydation) parmi les éléments détritiques à matrice calcaire qui les

composent. L’existence de ces granules d’origine basaltique même rare (photo 7), témoigne

dans des lacs miocènes des projections issues du volcanisme précoce du Massif Central

Français.

Photos 6 et 7 : Calcaires gréseux burdigaliens « Les Gardettes », altitude. 640-650m et le gros plan montrant la présence

des granules de lave basaltique, témoin du volcanisme précoce du Massif Central Français. Photo 8 : Trace de végétaux

ligneux dans calcaire miocène – Chemin de Oppidum à Mardoux (altitude 650m) ; la pointe du crayon indique le Nord

géographique

Dans le lit du chemin qui passe au même niveau topographique plus à l’Est, nous avons

trouvé sur 1,20m de long par 15cm de large, des blocs de calcaires fissurés munis de trace de

plante ligneuse. Cette unique trace de végétaux, nous confirme bien l’existence des fossiles

divers découverts par les anciens auteurs.

Un peu plus haut de quelques mètres, le lit du chemin est constitué des calcaires blancs -

+ silicifiés (à cassure écailleuse) qui avaient subi une cuisson de contact sur quelques

centimètres d’épaisseur avec du matériel d’origine volcanique, qui est composé de pépérite

massive. Sur la photo du milieu ci-dessous, on voit les calcaires blancs à gauche et les

pépérites en bas à droite. (Voir suite du commentaire paragraphe 3.3.2.2, page 11).

Photos 9 à 11 : Contact entre calcaire miocène et pépérite massive – sentier descendant de l’ Oppidum à Mardoux –

altitude 660m.

De cet affleurement jusqu’en haut des coteaux de l’Oppidum, le sentier très abrupt est

creusé dans un terrain marneux mélangé aux éboulis, sans doute les marno-calcaires



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miocènes. Le rebord rocheux sommital n’est autre que la coulée basaltique en place, en

inversion de relief. Philippe Chevremont a trouvé des calcaires en plaquettes en dessous du

basalte sur le versant Est du Plateau de Gergovie.

Selon les fossiles trouvés par les anciens auteurs, ces formations miocènes datent de

22~23 MA.

3.3 – Les maars et diatrèmes phréatomagmatiques :

Nous distinguons au moins trois maars ou diatrèmes phréatomagmatiques : les deux

maars orientaux du Puy de Mardoux sur le versant Est et le maar occidental « Les Goules » du

versant SW du Plateau de Gergovie. Les maars de Mardoux ont été très célèbres et très

fouillés par tous nos prédécesseurs, alors que l’importance du maar occidental a été minoré,

probablement assimilé aux dépôts détritiques sous le vocable « mince couche de sables

feldspathiques » et pourtant il occupe géographiquement une place très grande en taille et en

épaisseur soit une centaine de mètres. Il a été confondu comme étant du substratum oligocène

si on passe rapidement en voiture.

3.3.1 – Le maar occidental « Les Goules ».

Citons quatre affleurements remarquables de cette immense structure phréatomagmatique :

3.3.1.1 – Affleurement du captage d’eau – altitude 635m, sortie Ouest du village de Gergovie

au Plateau.

Photos 12 et 13 : Produist de maar et pépérites stratifiés , du captage d’eau, alt. 635 m , sortie W du village vers le Plateau

de Gergovie.

C’est l’affleurement le plus connu à l’Ouest de Gergovie constitué d’alternance de

couches massives et fines ressemblant à première vue à des formations sédimentaires. Il s’agit

des dépôts de produits de maar à composants essentiels matrice calcaire et éléments d’origine

phréatomagmatique.

Le gros plan ci-dessus a été effectué sur les morceaux des couches blanches de la photo

12; ce sont la forme compacte de pépérite poivrée. On y distingue bien des projections de

morceaux de lave basaltique sombre noyée dans une matrice calcaire. L’ensemble de

l’affleurement d’une vingtaine de mètres de long sur deux à trois mètres de haut est couvert

d’épais manteau d’éboulis basaltique, formant l’essentiel du versant méridionale du plateau.

Le pendage général des couches est 65N penté 30~45° N.

Les bancs épais sont beaucoup plus riches en matériel volcaniques plus ou moins

grossiers et du socle.



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3.3.1.2 – Affleurement de la ferme du Barrie – Sud des Goules, altitude 590m.

Au sein d’une propriété privée, la ferme du Barrie à 200m au Sud des Goules (carte

IGN), altitude 590m, à la faveur d’une tranchée (15m x 6~7m) pour y stocker la bétaillère,

nous (moi et Philippe Chevremont du BRGM) avons découvert le 09-05-2012 une très belle

coupe géologique dans les produits de maar, essentiellement argilo-calcaire. Entre ces deux

dates les 09-05-2012 et 03-11-2012, le rebord sud de la tranchée a été démoli par

effondrement pour travaux du fermier. Nous remercions de l’amabilité du propriétaire du

terrain qui nous avait autorisé l’accès, le 03-11-2012.

Elle montre une structure anticlinale avec les rebords Nord, Est et Sud bien stratifiés et

une couverture argilo-éboulis basaltique d’un bon mètre. Un peu plus bas au sud dans la

propriété, nous sommes bien dans le substratum marno-calcaire jaune vert classique comme le

reste de cette feuille Veyre-Monton d’âge Oligocène. Les rebords de cette tranchée ont des

pendages opposés : la premier vers le NNE, ayant la même orientation que les produits de

maar du captage d’eau (3.3.1.1. page 6) , alors que la paroi méridionale est fortement inclinée,

subverticale vers le Sud. Le bas-fond de la tranchée semble être déjà dans l’oligocène. Cette

tranchée, nous offre de très précieuses informations géologiques. Nous remercions vivement

le propriétaire du terrain, qui pour ses besoins de travaux, nous permet d’en tirer des

observations scientifiques fortement intéressantes. Ces quelques photos vous guident dans

notre démarche. Elles seront dans les prochaines années les seuls témoins de l’extension

méridionale du maar occidental « Les Goules ».

Photos 14 - 15 : Tranchée de la ferme du Barrie, sud des Goules, alitude. 590m, versant Sud du plateau de Gergovie

(photo 14 prise le 09-05-2012 et photo 15, le 03-11-2012). Entre ces deux prises de vue le rebord sud a été effondré.

Jusqu’à quand, cette coupe serait elle préservée pour des futurs observateurs scientifiques.

Photos 16 à 18 : les rebords Nord, Est et Sud de la tranchée montrant le changement de pendage des projections de maar

des Goules.. Au 03-11-2012 le rebord Sud est presque totalement effondré ; donc c’est une image d’archive.



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Dans le coin SSE (niveau n° 3 de la figure 1 ci-dessous), nous avons vu en haut de la

tranchée sur un mètre de large un panneau à stratification entrecroisé, glissant vers l’intérieur

de la structure. On distingue sur les rebords Nord et Sud une très fine superposition de

retombées de cendre blanche, très argilisée, avec des intercalations de projections de

panneaux plus épais de mélange d’argile verte, blocs de calcaire, granules de lave, de socle.

Les petits éléments du socle semblent avoir des rebords parfois peu usés, tout comme des

granules basaltiques -+ émoussées.

P. Vincent (inédit) soulève une grande ambiguïté de cet affleurement pour deux

raisons : la présence des quartz roulés parmi les éléments fins et des couches blanches

carbonatées, ainsi que la stabilité globale de ce gisement (glissement de terrain). Il suggère

une origine sédimentaire post-pépéritique (affaire à éclaircir). Il n’est pas d’accord pour

interpréter cet affleurement comme étant des « pépérites ».

Figure 1 : Interprétation de la coupe

géologique des photos 14 et 17 (09 05 2012)

puis photos 15 et 18 (03-11-2012) : 1=Rebord Nord de produit de maar à pendage

65° 35~50 NNW ;

2=Rebord oriental à pendage faible vers

l’Est ; 3=Panneau d’un mètre à stratification

entrecroisé glissé vers l’intérieur de la

structure du maar ;

4=Rebord méridional à pendage subvertical vers le Sud ;

5=Couverture de colluvion basaltique ; 6=bétaillère servant d’échelle de la tranchée

Nous y extrayons bien des pépérites poivrées typiques (voir photos 21 à 23). Le rebord

oriental de la tranchée montre le changement de courbure de stratification. Malgré l’état très

altéré en instable du site, nous sommes en mesure de conclure que 590m d’altitude constitue

le rebord méridional marno-calcaire du maar occidental des Goules.

Photos 19 - 20 : Vue de près sur les parois sud et nord de la tranchée, avec présence d’éléments du substratum

sédimentaire (calcaires, argiles, marnes vertes) et aussi basaltiques..



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Photos 21 à 23 : Gros plan sur les produits de maar, montrant qu’il s’agit bien de pépérites poivrées très argilisées. Les

morceaux de pépérites font partie des brèches de maar.

Vu l’ensemble du contexte géologique en relation avec les trois autres affleurements,

nous n’envisagerons pas une origine sédimentaire de cette tranchée de la ferme du Barrie. Il

s’agit bien de retombés de produits de maar, donc une origine phréatomagmatique.

Vers 600m d’altitude à 200-250 m vers le NW de cette tranchée, nous observons sur le

talus du chemin (un mètre de haut sur quelques mètres de long) des vraies projections de

produits de maar en place comme dans l’affleurement décrit au paragraphe 3.3.1.3 ci-dessous.

NB : L’environnement est très instable, avec des glissements de terrain très fréquents. Nous

ne pouvons prévoir la pérennité de cet affleurement au sein d’une ferme, une propriété privée

dont le propriétaire nous avait énuméré son projet d’extension. Ces photos pourraient être les

témoins de l’extension du maar sur ce versant Sud du Plateau de Gergovie.

3.3.1.3 – Affleurement de la route vers le Plateau de Gergovie – altitude 690m.

Photo 24 : Vue générale du talus de la route d’accès au plateau et vers Opme (altitude 690m) montrant l’affleurement de

produits de maar (trait blanc au premier plan) et vers le haut l’autre branche de la route montant vers le Plateau et

l’Oppidum et la coulée de basalte dominant tout. Photos 25 - 26 : Vue de près sur ces retombées stratifiées de produits de

maar.

Les morceaux blanchâtres sont des pépérites à matrice calcaire fine avec des éléments

de lave. Les couches fines rousses sont des argiles oxydées issues de retombées riches en

cendre basaltique. Un passage rapide en voiture confond bien cet affleurement à des marno-

calcaires oligocènes qui sont sous-jacents.



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3.3.1.4 – Affleurement de la pointe W Plateau de Gergovie – altitude 705~710m.

Le chemin de MotoCross, bien penté à la pointe occidentale du plateau offre une très

belle coupe suivante :

Photos 27 à 29 : Affleurement de produits de maar de la base de la coulée basaltique (alt 710m) : Macrophotographie des

bancs plus compacts montrant des fragments anguleux du socle + basalte.

Environ 15~20 mètres de brèche de maar, à granulométrie variée en couches

superposées pentées 320N à 25~30° vers le NNE est visible en contre-bas de la pointe du

plateau à mi-pente, juste au-dessus du chemin vers le Nord. En suivant le chemin abrupt du

MotoCross, beaucoup d’éléments du socle (quartz, feldspath, granite, gneiss) sont présents.

Nous ne pensons pas quiconque avait apporté en ce lieu des cailloux volants. Sur le rebord

nord du chemin (photos 27 et 28), il s’agit bien des retombées de produits de maar de

granulométrie varié : alternance de lits fins et de lits grossiers plus compacts. Une prise de vue

macro photographique sur place (photo 29) sur les couches fines compactes montre qu’il

s’agit d’éléments anguleux de quelques millimètres issus de dépôt de retombées des produits

de démolition du socle granitique (quartz, feldspath, micas) mélangés à des fragments de

laves basaltiques (-+ émoussées) et des calcaires; Cet affleurement est témoin de retombée de

produits venus des profondeurs du graben de Limagne et socle hercynien. Honnêtement il ne

s’agit pas ici ni des « sables argileux » décrits par Degeai et Pastres (1978), ni de « sables

feldspathiques » (R Michel, 1948, De Goër et Peterlongo , 1978). Selon notre jugement

macroscopique, son origine pyroclastique est incontestable.

L’ensemble des quatre affleurements ainsi décrits constitue un énorme cratère de maar

d’environ d’un bon kilomètre de diamètre rempli de projections à majorité de composants

socle vers l’Ouest et de composant d’origine sédimentaire marno-calcaire vers le Sud, le tout

formant une épaisseur globale de 120 mètres. Le cratère est recouvert d’une importante coulée

basaltique qui débordait vers l’Est sur l’encaissant sédimentaire miocène. Nous n’avons pu

voir le contact de ce de ces produits de maar avec les épaisses couches de calcaires gréseux

miocènes des Gardettes. Nous pensons que ce cratère de maar Ouest était le dernier avant

l’épanchement de la coulée, mettant fin à l’activité volcanique du Plateau de Gergovie. Une

brève période d’érosion intense avait balayé et érodé les projections de maar au-dessus des

calcaires miocènes.

3.3.2 – Les maars orientaux du Puy de Mardoux.

La rue du Prat quittant Gergovie vers le Nord en direction du Puy de Mardoux offre à

tout visiteur une multitude de coupe géologique fortement instructive sur la structure

volcanique de la base du versant oriental du Plateau de Gergovie. Plusieurs faciès de

formations volcaniques ont été observés. Après la dernière maison, la rue du Prat devient

alors inaccessible aux voitures légères, sauf aux véhicules à 4 roues motrices et aux vélos et

vélomoteurs.



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3.3.2.1 - Le sill basaltique :

Vers la dernière maison, sur la gauche du chemin nous longeons un gros mur servant de

retenue du talus dont les plus gros morceaux sont du basalte en place. Une voiture peut y

stationner à droite du chemin du Prat. Au pied des arbres nous voyons le basalte noir reposant

sur des marno-calcaires gris et blancs analogues à l’affleurement de la photo n°3. Le contact

de cette couche sédimentaire et la lave montre un phénomène de cuisson lors de la mise en

place du matériel volcanique. La couche calcaire du dos du basalte est encore très fortement

affecté par cette transformation de texture. Le basalte est entouré d’un épais manteau gris-vert

fortement altéré. Il devient plus important au fur et à mesure que vous montez le chemin. Sur

la gauche après l’embranchement vers le sentier montant vers l’Oppidum, le banc basaltique

noir s’incline vers le NE et recouvert du pépérite recuite au contact. Par un sentier à travers la

végétation descendant du chemin du Prat vers l’Est, nous arrivons en haut d’une falaise d’un

quinzaine de mètres de front de taille qui n’est autre que le prolongement du sill basalte,

autrefois exploité pour construire des habitations de Gergovie. Nous sommes ici sur

l’infiltration du magma basaltique le long de la faille bordière du maar, sans doute le plus

ancien des trois. La couche pentée du basalte représente l’apophyse injectée dans les

pépérites. Observez bien le phénomène de cuisson au contact des deux formations

géologiques. Nous ne pensons pas qu’il s’agissait de formation sédimentaire (calcaire

oligocène).

Photos 30 à 32 : Base du sill (contact avec l’encaissant marno-calcaire oligocène) , sill basaltique à pendage centroclinal

dirigé vers le Puy de Mardoux et détail de son contact avec les pépérites montrant la cuisson. La couche blanche en

contact avec la lave est bien d’origine phréatomagmatique, non sédimentaire, malgré son apparence stratifiée fin. Ici le

pendage du sill basaltique est centripète au Puy de Mardoux

Photo 33 : Front de taille sous forme de falaise en contre-bas du chemin des photo 31-32 ; Photo 34 : Le basalte sous forme d’une coulée à prismation verticale au fond du jardin des maisons au NW de Gergovie, adossées à la montagne.

Ce basalte forme le promontoire rocheux dominant certaines maisons au Nord du

village.

Ce sill basaltique joue un rôle majeur dans la conservation des versants pentus au-

dessus des marno-calcaires qui constituent le soubassement des maisons de Gergovie. A

l’entrée de Gergovie par l’Ouest, dans les travaux de terrassement d’une maison en



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construction, nous constatons d’importante couche d’éboulis basaltique plus de 2m

d’épaisseur dans une gangue argilo calcaire.

3.3.2.2 – Les pépérites :

Revenons au tronçon du sentier descendant de l’Oppidum vers Mardoux, dans le lit du

chemin nous trouvons vers 650m d’altitude les calcaires durs du miocène silicifiés (qualifié

par R. Bouillet comme étant des travertins). Puis nous passons directement aux pépérites

massives épaisses de 70~80m tout le long du chemin juste à proximité des dernières maisons

au Nord de Gergovie. Nous ne trouvons guère des intercalations fines stratifiées pouvant nous

éclairer sur le pendage. Il s’agit de brèches d’origine phréatomagmatique avec une matrice

calcaire enrobant des fragments de laves basaltiques des calcaires, des marno-calcaires et du

socle. Les granules de laves plus sombres offrent un aspect poivré, d’où l’origine de

« Pépérites ». Cette forme de pépérite massive, avec le degré de pourcentage en matériel

volcanique est assez résistant à l’érosion. Il offre souvent des ressauts rocheux de ce versant,

nous l’avons trouvé dans la « Grotte », (altitude 630~640m).. Le contact de cette masse de

pépérite avec les calcaires miocènes n’est pas une superposition mais un contact à l’emporte-

pièce (photos 9 à 11 page 5). Les pépérites massives sont postérieures aux sédiments

miocènes Le magma à composition calcaro-basaltique recoupait dans sa montée les calcaires

en provoquant la cuisson à son contact avec l’aspect déchiqueté. Nous sommes dans sans

doute le conduit principal de la cheminée qui se débouchait jusqu’au au Puy de Mardoux à

l’Est. Majoritairement de cette forme massive de pépérite constitue l’essentiel du versant

oriental du plateau, en contre-bas de l’Oppidum vers Mardoux. Les sill et dykes basaltiques

contribuent à la préservation du versant assez abrupt.

La masse de pépérites approchant une centaine de mètres en un seul tenant semble nous

orienter vers le conduit éruptif de la cheminée qui débouchait vers le cratère du Puy de

Mardoux. Le matériel volcanique chaud entaillait le substratum oligo-miocène et transformait

les calcaires durs en calcaires silicifiés.

Photo 35 : « Grotte », sorte d’excavation d’origine humaine dans les pépérites massives du versant SE du Plateau altitude

640m. Photo 36 : Vue du Puy de Mardoux vers l’Oppidum montrant le mélange des pépérites stratifiées et les pépérites

massives qui constituent l’essentiel de ce versant de pente moyenne 40~60°°. Les témoins rocheux qui dominent le relief

appartiennent aux Rocs Rouges faisant partie du dyke basaltique.

Après le sill basaltique, nous arrivons dans le cœur du premier diatrème avec des

alternances de bancs épais de pépérites compactes très résistantes et de lits plus fins +-

friables, pouvant être confondus aux calcaires en plaquettes. Toutes les formations +- litées de

tout le long du chemin vers le Puy de Mardoux ne sont pas des sédiments fluvio-lacutres

formées dans des cours d’eau, mais bel bien des retombées de projections issues d’éruption

phréatomagmatique. Nous n’avons pas trouvé ni de dépôts de calcaire, ni de sables, ni de

galets, pouvant être d’origine sédimentaire ; Ici, le composant essentiel est des pépérites litées

à grain très fin avec des lappilis accrétionnés. Certes il forme de gros bancs par endroit



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ondulés. Parfois les bancs deviennent massifs ou bien poivrés. Un peu plus haut une apophyse

de basalte recoupe les pépérites sur quelques mètres de large. Plus on approche du col du

chemin de bifurcation vers le Puy de Mardoux à l’Est (altitude 610m), les pépérites

deviennent plus massives très riches en lave.

Photos 37 – 38 : Gros bancs de pépérites litées avec son détail. Ce ne sont pas des sédiments miocènes. Son origine

phréatomagmatique est incontestable. Il s’agit ici du premier diatrème phréatomagmatique.

Nous n’avons pas trouvé des calcaires en plaquettes au toit du sill basaltique décrits par

De Goër et Peterlongo (1978).

Le chemin menant au sommet du Puy de Mardoux longe un dyke de basalte de quelques

mètres de largeur, orienté vers l’Oppidum, soit 320 N (voir photo du milieu ci-dessous).

Photos 39 à 41 : Le dyke basaltique du Puy de Mardoux dans sa gangue pépéritique massive très riche en lave. La photo

42 est le rocher du sommet Puy de Mardoux (mélange intime basalte et pépérite massive très compacte).

Les gros blocs rocheux du point culminant du Puy de Mardoux s’alignent avec des gros

rochers « Roc Rouges » du versant oriental du Plateau de Gergovie, avec une concordance

parfaite au dyke basaltique qui tapisse le chemin du Puy de Mardoux vers le col rejoignant le

chemin du Prat. C’est lui qui est à l’origine de cet alignement rocheux de l’Oppidum au Puy

de Mardoux.



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Photos 42 – 43 ; Au pieds du Puy de Mardoux, ce sont des pépérites litées à pendage centripète vers le sommet du Puy

constitué principalement de pépérite massive et du dyke basaltique. (photos de Philippe Chèvremont).

Cette forme finement litée de pépérites à la base et sur les versants du Puy de Mardoux

est le témoin du deuxième maar, plus petit que les deux autres, traversé par un gros dyke et

des pépérites massives au sommet.

Nous sommes ici au cœur du complexe du maar et sa cheminée remplies de projections.

Le magma, y est présent sous forme de sill avec son diverticule et le dyke basaltique.

L’activité est devenue strombolienne vers les Rocs rouges où subsistent les formes scoriacées

du basalte.

Le petit maar du Puy de Mardoux repose directement sur le substratum sédimentaire

oligocène (Gc).

Chronologiquement, nous pensons que les maars de Mardoux sont antérieurs au maar

occidental des Goules, bien qu’il manque des affleurements intermédiaires pour confirmer

L’ensemble de ces activités phréatomagmatiques semble être suivi dans les temps

géologiques très courts, pas durant plusieurs millions d’années alternées de sédimentation

fluvio lacustre (Degeai et Pastres, 2008).

A titre de comparaison, le volcanisme des Monts Dore avec construction d’énorme

stratovolcan d’une dizaine de kilomètres de large (Est -Ouest) sur une vingtaine de kilomètres

de long (Nord-Sud) ne durait que quelques millions d’années.

Il avait certainement au moins une phase importante d’érosion des produits de maar qui

s’étaient déposés partout avant l’épanchement de la coulée sommitale. Nous n’avons trouvé

de dépôt pyroclastique au-dessus des calcaires miocènes.



15

3.4 – La coulée de basalte sommitale du Plateau de Gergovie :

Photos 44- 45: Base de la coulée sommitale du Plateau de Gergovie avec le phénomène de cuisson au contact avec les

produits de maar. La coulée basaltique culmine à 745m (photo 44). Photo 46 : Bordure Sud (altitude 740m) le long de la

route d’accès à l’Oppidum.

Il s’agit d’une basanite noire. Les anciens auteurs y ont distingué deux coulées séparées

par une zone de scorie. Nous avouons que nous n’avons pas pu les distinguer avec

discernement.

Ce basalte repose directement sur des produits de maar à l’Ouest et probablement sur

des calcaires gréseux et des marno-calcaires vers le versant en contrebas de l’Oppidum ; Un

sentier très abrupt est creusé dans les éboulis avec un soubassement marneux, au vu des

taupinières.

4 – SYNTHESE

Selon notre conclusion de cette étude, voici les principales étapes de l’histoire

géologique du Plateau de Gergovie :

1. Sédimentation lacustre à l’Oligocène supérieur (Chattien) avec des dépôts marno-

calcaires à l’Est et au Sud. L’Ouest est plus gréseux avec des calcaires à phryganes.

2. En concordance avec l’Oligocène, se déposait des calcaires gréseux et des calcaires

burdigaliens, dont le témoin en place n’est autre que celui des Gardettes. Son âge

était de 22-23 MA, daté par des fossiles.

3. Phénomène phréatomagmatique entaillant les calcaires oligocènes et miocène au-

dessus de Gergovie suivi de retombées de produits pépéritiques plus ou moins stratifié

à massifs de cet ensemble du versant. Le phénomène d’explosion phréatomagmatique

recoupe l’encaissant sédimentaire à l’emporte-pièce aux Gardettes. Ce contact

pépérite/encaissant sédimentaire est analogue à la mise en place des pépérites

massives de Jussat situées à quelques kilomètres plus à l’Ouest, où les pépérites

quasiment massives forment le promontoire rocheux dominant le bourg de Jussat, ceci

en contre-bas du Puy de Jussat qui est purement d’origine sédimentaire (Oligocène –

Miocène?). Cet ensemble subissait une érosion, puis émission des pépérites du Puy

Mardoux suivie dans la foulée de l’activité lavique (mise en place des sill et du dyke,

jusqu’à l’activité strombolienne au cœur de la cheminée). Le dernier grand maar était

mis en place plus à l’Ouest avec beaucoup de produits de maar typiques que de

pépérites finement litées. Les pépérites font partie des blocs projetés. Ce maar fait

environ 120m d’épaisseur de dépôts conservés actuellement visibles.



16

4. Phase d’érosion importante des parties hautes des maars qui pourrait durer des mois

ou années.

5. Pour terminer le basalte s’était épanché par l’Ouest sous forme d’une (ou deux)

grande coulée sortie sur place couvrant tout le maar des Goules à l’Ouest et

débordant sur l’encaissant miocène à l’Est. Il ne semble y avoir de dépôts de maar

entre les calcaires miocène et le basalte vers l’Oppidum.

Ce qui change fondamentalement dans notre hypothèse de ce document est l’absence

totale de sédimentation intracratérique d’origine fluvio-lacustre (Degeai et Pastres 2008).

L’activité volcanique de Gergovie appartient au volcanisme ponctuel de type Limagne.

Il n’échappe pas à la généralité des volcans miocènes basaltiques de la région comme les Puys

de Lavelle, de St-Sandoux (14 MA, datation JC. Baubron BRGM), de Gourdon (20 MA,

datation JC. Baubron BRGM), d’Ecouyat, de Neyrand, d’Olloix, les plus grosses structures

connues etc…, avec les maars pépéritiques remplis de lac de lave basaltique sorti sur place

(MH LY, 1982 p23 à 28). Les datations K-Ar sur différentes laves de cette région semblent

bien accorder un âge de 15~19 MA au volcanisme du Plateau de Gergovie (P. Bout et al,

1966, G. Camus et al. 1969, JM Cantagrel et P. Boivin, 1978, MH. LY , 1982 p25), donc bien

postérieur aux dépôts miocènes burdigaliens dont âge était de 22~23 MA (datation

fossilifère).

C’est un volcan simple installé suite aux explosions phréatomagmatiques complexes à

plusieurs reprises, la plus importante dans le Massif Central Français, suivie par

l’épanchement d’une coulée de lave basaltique au sommet de la structure et infiltration des

dyke et sill basaltique au Puy de Mardoux. L’activité volcanique était déroulée de manière

assez brève en temps géologique, ne traînant pas durant des millions d’années.

Pour terminer cette étude, voici les levers de la carte géologique au 1/25.000 (limitée à

la feuille de Veyre-Monton) et la coupe synthétique du Plateau de Gergovie.

Carte géologique du Plateau de Gergovie. (Cβ =Colluvions et Eboulis basaltiques ; β =Basanite noir, coulée supérieure,

dβ = dyke basaltique ; sβ = sill basaltique ; PMaar=Produits de maar ; PPM = Pépérites massives ; PPs = Pépérites

stratifiées ; M=Calcaires et marnes miocènes ; Gc=Marno-calcaire du Chattien ; Gk=Calcaire gréseux à phryganes

(Chattien). F = Gisement fossilifère du Burdigalien inférieur)



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Légendes de la coupe géologique synthétique du Plateau de Gergovie : β =basanite noire (15-19 MA) ; dβ =dyke

basaltique ; sβ =Sill basaltique ; PMaar=Produits de maar ; PPm=Pépérite massive ; PPs=Pépérite stratifiée, litée ;

M=Calcaire gréseux Miocène (Burdigalien , 22-23 MA) ; GC=Marno-calcaire du Chattien ; GK=Calcaire gréseux à

phryganes. I=Premier diatrème pépéritique de Gergovie ; II=Deuxième diatrème pépéritique du Puy de Mardoux ;

III=Maar « Les Goules ». F=Faille affectant le substratum Oligocène faisant remonter les grès calcaires à peu près de

50~80m au-dessus des calcaires à l’Est et us Sud de Gergovie. : F: Site où ont été trouvé des fossiles burdigaliens

5 – REFERENCE BIBLIOGRAPHIQUE

Jean Claude BESSON (1978) : Les formations volcaniques du versant oriental du Massif du Mont Dore

(Massif Central Français). Thèse de Doctorat de 3ème

Cycle, Université de Clermont Ferrand, 167P.

Jean Philippe DEGEAI et Jean François PASTRES (2008) – Evolution morphostructurale du plateau

volcano-sédimentaire de Gergovie au Miocène inférieur ; implications géodynamiques sur la phase tardive

du rift de Limagne (Massif Central, France) – Rev. Can. Sci. Terre 45 : 640-650.

Jean Marc PETERLONGO (1972) – Guides géologiques régionaux du Massif Central, Editions Masson et

Cie – p 89 à 91.

Alain de GÖER de HERVE et Jean Marc PETERLONGO (1978) – Guides géologiques régionaux du

Massif Central, Editions Masson et Cie – p 101 à 104.

Méng Hour LY (1982) - Le plateau de Perrier et la Limagne du sud : Etudes volcanologiques et

chronologiques des produits montdoriens. Thèse de Doctorat de 3ème

Cycle, Université de Clermont

Ferrand – 180p.

Robert BOUILLER, levers de carte sur des formations sédimentaires dans les années 1977-1978 (BRGM,

inédit).

Pierre BOUT, J. FRECHEN et HJ. LIPPOLT, 1966 : Datations stratigraphiques et radiochronologiques

de quelques coulées basaltiques de Limagne. Revue d’Auvergne, T. 80, p 207-231.

Guy CAMUS, Jean Marie CANTAGREL, JM TAUPINARD et Yves VIALETTE, 1969 : Mesure par

méthode à l’argon, de l’âge de quelques roches volcaniques de Limagne (Massif Central Français).

Compte rendu de l’Académie des Sciences de Paris, série D, 269, 2513-2516.

Jean Marie CANTAGREL et Pierre BOIVIN, 1978 : Datations K-Ar de quelques basaltes du socle de

Massif Central Français au Nord-Est de Clermont-Ferrand, 6ème

réunion annuelle des Sciences de la Terre.

Orsay, France, 25-27 Avril 1978. Société Géologique de France, Paris, page 80.

Jean Claude BAUBRON, Datations K-Ar de quelques basaltes de la feuille 1/50.000 Veyre Monton,

Edition BRGM.

(Mise à jour le 1er janvier 2013 par Méng Hour LY),

23 Rue de Pissardant 79000 NIORT, [email protected].

Reproduction interdite, sauf autorisation de l’auteur sur demande.

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