LE CONTEXTE EUROPÉEN

De même que tous les autres centres volcaniques de l'Europe de l'Ouest (Massif Rhénan et Massif Bohémien), le volcanisme du Massif central est localisé dans une zone surélevée associée à des grabens sédimentaires. Les grabens de la Limagne, de la Bresse, du Rhin, de la Ruhr, de la Leine et de l'Eger, se sont formés au début du Cénozoïque pendant l'orogenèse alpine et l'affaissement néogène des bassins méditerranéen et pannonien.

LES PRINCIPAUX ENSEMBLES VOLCANIQUES DU MASSIF CENTRAL

Le volcanisme du Massif central est globalement centré sur le Nord du Cantal. Trois axes en divergent, l'axe le plus important vers le Nord rassemble le Cézalier, les Monts Dore et la Chaîne des Puys. Les deux autres branches sont d'importance plus modeste. Il s'agit, vers le sud, du volcanisme de l'Aubrac et des Causses qui se prolonge jusqu'au Cap d'Agde. Vers le sud-est se succèdent les volcans du Devès, du Velay oriental et du Vivarais.

Le volcanisme est essentiellement de type fissural : Chaîne des Puys, Aubrac, Coirons et Devès. Cependant deux importantes constructions volcaniques centrées - des stratovolcans - sont aussi présentes : le Cantal et les Monts Dore - Sancy.

 

 Carte des principales provinces volcaniques du Massif Central avec indications de leurs âges respectifs.

 

Une hétérogénéité Nord-sud marquée

Les analyses des cartes géologiques montrent d'importantes différences entre le nord et le sud du Massif central. Alors que la partie nord présente des alignements volcaniques et sédimentaires essentiellement nord-sud (Chaîne des Puys, l'alignement Monts Dore - Cézalier - Cantal oriental, Nord du Devès,), la partie méridionale révèle des alignements orientés NW-SE (Aubrac, Devès, Coiron, Velay oriental). Cette hétérogénéité nord-sud se retrouve aussi dans le diachronisme du volcanisme (Michon et Merle, 2001).

S'agit-il d'une reprise d'une structuration ancienne (hercynienne ?) ou d'une "image" des contraintes cénozoïques ? L'étude des xénolites mantelliques (Lenoir, 2000) a mis en évidence l'existence de deux manteaux distincts, hérités de l'Hercynien. Par ailleurs, des travaux récents d'anisotropie de susceptibilité magnétique (J.Y. Talbot et M. Faure, communication personnelle) du granite de la Margeride confirment cette structuration précoce et cette possible reprise d'une orientation préexistante.

 

Ages de mise en place des édifices volcaniques du Massif Central

Les développements de la géochimie isotopique durant les années 1960 ont permis de caler le volcanisme du Massif central dans un calendrier absolu et les premiers âges isotopiques des formations volcaniques du Massif central ont été publiés dès le début des années 1970.

L'activité récente de la Chaîne des Puys a pu être datée au moyen de plusieurs méthodes géochronologiques complémentaires (thermoluminescence, Carbone 14, déséquilibre Uranium-Thorium, datation Potassium/Argon), alors que le volcanisme plus ancien (Cantal, Velay…) n'a pu être daté que par la seule méthode Potassium/Argon sur roches totales et minéraux séparés, ce à quoi s'ajoutent quelques données Rb/Sr et Ar/Ar.

L'ensemble des datations obtenues permet de situer l'activité volcanique du Massif central de 65 Ma jusqu'au Quaternaire.

De nombreux travaux se sont attachés à relier l'évolution chronologique de ce volcanisme à celle des bassins sédimentaires mis en place dans des rifts. Ainsi, Michon et Merle (2001), reprenant les données anciennement acquises, ont mis en évidence, dans le Massif central, une évolution en trois stades successifs : pré-rift, syn-rift et post-rift. L'épisode de magmatisme pré-rift daté du Paléocène à la fin de l'Eocène correspond à 15 localités répertoriées essentiellement dans le Nord du Massif central. L'épisode syn-rift daté de l'Eocène supérieur à l'Oligocène est pratiquement amagmatique. Par la suite, le volcanisme a redémarré à l'Oligocène supérieur et s'est principalement développé au Miocène inférieur pendant une quinzaine de millions d'années. Il est spatialement associé aux zones d'amincissement crustal maximal (fossé de la Limagne) et est absent de la partie sud du Massif central où l'amincissement crustal est négligeable. L'épisode post-rift qui met en place l'essentiel des grandes provinces magmatiques (Cantal, Velay, Aubrac, Monts Dore…) démarre près de 15 Ma après la fin de la sédimentation oligocène. Le volcanisme le plus récent est localisé dans le Vivarais et la Chaîne des Puys, avec les dernières éruptions datées à 7000 ans BP (Groupe du Pavin).