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Chronologie d’événements géologiques dans la région de Langeac (Haute-Loire)

NB : des légendes apparaissent par le simple passage de la souris sur certaines images.

Situation : région de Langeac (Haute-Loire, 43), Massif Central. Cette région se caractérise du point de vue géologique par la présence de :


    - roches métamorphiques (gneiss, micaschistes),
    - roches magmatiques : plutoniques (granites), volcaniques (basaltes),
    - roches sédimentaires (houiller + dépôts fluviatiles).

 

Extrait de la carte géologique de Langeac

Carte Langeac

 

Chronologie relative établie à partir d’affleurements.


    - Affleurement en bordure de la D 585 à l’entrée de Chanteuges.

    Photo 1 Photo 2
    Affleurement Chanteuges Affleurement Chanteuges

     
    Au niveau de l’affleurement on distingue :

      - le micaschiste x2 à grenat, sillimanite, staurotide. (Datation absolue de l’âge du métamorphisme environ 420 millions d’années).
      - en discordance, sur ces roches métamorphiques Paléozoïques, des alluvions Coenozoïques Fp. Alluvions Villafranchiennes (= Plaisancien) datant d’environ 3 millions d’années c’est à dire la fin du Pliocène.
      - recouvrant ces alluvions une coulée basaltique 2 b 2 datée de 2,7 millions d’années.

     

    - Superposition de coulées basaltiques 2 b 2.
    Affleurement situé en bordure de la D 48 entre Saint Arcons d’Allier et Prades.

    Photo 3
    Affleurement Chanteuges

    => Datation relative selon le critère de superposition des "couches".

    => Datation absolue par la méthode K / Ar.

    • Coulée 1 datée de 2,7 millions d’années,
    • Coulée 2 datée de 1,2 millions d’années,
    • Coulée 3 datée de 0,94 millions d’années.

    => Ces datations sont confirmées par les mesures de paléomagnétisme effectuées sur ces coulées basaltiques.

    • coulée 1, époque de Gauss polarité normale (+)
    • coulée 2, époque de Matuyama polarité inverse (-)
    • coulée 3, époque de Matuyama épisode de Jaramillo de polarité normale (+) dans cette époque dominée par une polarité inverse (-).

     

    - Granite intrusif et enclaves. Le granite de la Margeride g2 est un granite porphyroïde dit à "dents de cheval". En effet il contient des mégacristaux de feldspath potassique. Ces cristaux sont maclés.

    On peut aussi trouver des enclaves basiques, plus ou moins assimilées, dans ce granite.

    En bordure de la D 589 au lieu dit "le Huitième" on peut voir un panneau de roches métamorphiques, gneiss à biotite z2 (carte géologique de Cayres au 1/ 50000).

    Les documents suivants permettent d’avoir une idée de la dimension de cette enclave et montrent le gneiss enclavé ainsi que les contacts entre le gneiss et le granite " à dents de cheval".

    On a ici une idée de la dimension de cette enclave :

    Enclave granite

    On peut voir aussi le gneiss enclavé et les contacts entre le gneiss et le granite "à dents de cheval" :

    Détail A   Détail B
    Détail Granite   Détail Gneiss

    Sur la carte géologique de Langeac on précise que les roches métamorphiques, et en particulier les micaschistes x2 ont été affectés lors de la mise en place du batholite constitué par le granite de la Margeride g2. Les micaschistes, au contact du granite ont été localement déformés et des paragénèses minérales haute température se sont développées (deuxième génération de sillimanite se développant parfois aux dépens du disthène, mais aussi développement d’andalousite aux dépens de sillicates d’alumine et de staurotide).

    Le granite de la Margeride g2 a été daté à - 323 millions d’années (Carbonifère). Le granite g2 a été recoupé par un leucogranite g1 daté de - 281 millions d’années (Permien).


 
Datation relative d’un événement ancien peu ordinaire.

    Le bassin houiller de Langeac est daté par sa flore du Stéphanien moyen. Il y a 800 à 1000 m de dépôts sédimentaires détritiques surtout.

    Photo 4
    Bassin houiller
     
    Photo 5
    Affleurement grès/argilites
    Détail de la carte géologique de Langeac

    Au nord ouest de Langeac sous le gneiss noté zM / hr, on a exploité de la houille dont les couches ne présentaient pas de déformations particulières.

    Comment expliquer le recouvrement de roches sédimentaires par des roches métamorphiques plus anciennes et formées dans des conditions de pression et température différentes de celles de la mise en place des formations sédimentaires du bassin houiller ? On suppose que cette plaque de gneiss de 1 km x 0,6 km, reposant sur le houiller, correspond à un pan de montagne qui s’est détaché et a glissé par gravité.
    Sa mise en place est postérieure au Stéphanien car ces terrains sédimentaires n’ont pas été déformés par cet ensemble.

    Photo 6
    Bassin houiller
     
    Coupe géologique schématique (échelle non respectée)

 

Datation de fossiles grâce à la présence d’une coulée volcanique, exemple situé à Chilhac.

    Photo 7

    La localité de Chilhac est située à quelques kilomètres au NO de Langeac. (Carte).
    Dans des terrains sédimentaires peu épais, d’origine fluviatile et mêlés de cendres volcaniques, on a trouvé des fossiles de Mammifères :

    • Proboscidiens (Mastodontes, Eléphants)
    • Périssodactyles (Equidés, Rhinocéros...)
    • Artiodactyles (Cervidés...)

    Mais aussi des fossiles d’Oiseaux et des galets aménagés indiquant la présence d’Hominidés.

    Ces sédiments ont été "recouverts" par une coulée volcanique dont la datation par la méthode K / Ar et le paléomagnétisme (polarité inversée) permettent d’envisager un âge, pour les fossiles, antérieur à 1,9 à 2 millions d’années.

    [Travaux des équipes de Ch. GUTH et Odile BOEUF, fossiles présentés au musée de Chilhac.]

 

Entorse au principe de superposition des couches.

    Photo 8
    Relief inversé Chanteuges

    Les coulées de basalte 2 b 2 ont envahi le cours de l’Allier à plusieurs reprises et ont recouvert les alluvions anciennes.
    Un nouveau lit a été creusé dans des roches plus tendres conduisant à une inversion de relief.
    Ainsi l’alluvionnement actuel se produit à une altitude inférieure à celui s’étant réalisé il y a environ 2,7 millions d’années.


 

BILAN : échelle stratigraphique avec les différents événements.


    Echelle stratigraphique