SUCCESSION DES EVENEMENTS GEOLOGIQUES EN

MONTAGNE BOURBONNAISE - PAYS D'URFE

MONTAGNE BOURBONNAISE

PERIODE EOVARISQUE de 540 Ma à 385 Ma.

• Le socle cristallophyllien n'est représenté que par le petit lambeau des gneiss à biotite du Donjon [REF] qui semble constitué le mur de l'intrusion laccolitique du granite de Mayet-de-Montagne. Ces gneiss constituent, au delà de la plaine de la Loire, le prolongement occidental de la série métamorphique du Charollais [REF].

PERIODE MEDIOVARISQUE de 385 Ma à 315 Ma.

Le Dévono-dinantien affleure dans trois lambeaux résultant du fractionnement par failles d'un bassin au sein de granites intrusifs, ce sont les lambeaux de l'Ardoisière [REF], [REF], de Ferrière-sur-Sichon et de Saint Just-en-Chevalet [REF]. La succession stratigraphique est la suivante de bas en haut [REF] :

• Complexe d'Arronnes: il est constitué principalement d'andésites, souvent autobréchiques et de tufs. Des dacites porphyriques sont également présentes dans ce massif. Dans le bassin de Ferrière-sur-Sichon le volcanisme andésitique est précédé d'un ensemble de schistes verdâtres satinés (schistes sériciteux de Matichard). La nature calco-alcaline de ce volcanisme est déduite des compositions chimiques des laves [REF] et de celles des clinopyroxènes conservés dans celles-ci [REF]. Ce volcanisme est considéré d'âge dévonien supérieur et parallélisé avec celui du Morvan [REF].
• Une première phase de déformation - phase orogénique bretonne (jB) ? - aurait affecté les schistes sériciteux de Matichard situés sous le complexe andésitique.
• Etage des grauwackes et poudingues avec intercalations calcaires. Les schistes (siltites) et les grès et les quelques conglomérats formant la partie inférieure de cette unité reposent en concordance sur les roches volcaniques; localement par l'intermédiaire d'un conglomérat de base. Ces roches détritiques passent graduellement aux alternances de schistes (siltites) grès et lentilles de calcaires récifaux, ces derniers étant souvent associés à des conglomérats à galets de calcaire. Après cet épisode de sédimentation carbonatée les apports détritiques reprennent déposant à nouveau des grès arkosiques et des quartzites. L'attribution au sommet du Viséen moyen des fossiles découverts dans ces calcaires [REF] a été confirmé par la suite [REF].
• La phase orogénique Sudète I (jSI) est marquée par la discordance des premiers dépôts du Viséen supérieur sur les sédiments du Viséen moyen caractérisés par une instabilité tectonique (érosion synsédimentaire des assises calcaires).
• Etage des tufs anthracifères. A l'Ardoisière les niveaux tuffacés de la base de cet étage reposant sur les alternances des grauwackes et lentilles calcaires du Viséen moyen, ont fourni des fossiles datés de la base du Viséen supérieur [REF]. Les épanchements aériens de tufs et tufs soudés (ignimbrite) de nature rhyodacitiques et rhyolitiques se sont accumulés durant le Viséen supérieur (datation isotopique 335+/-5 Ma [REF] et datation paléontologique sur les rares intercalations anthracifères [REF]).
• Le monzogranite de Mayet-de-Montagne qui développe un métamorphisme de contact dans les tufs anthracifères, s'est mis en place et consolidé à la fin du Viséen supérieur (328+/-4 Ma [REF]) comme le monzogranite des Bois Noirs (328+/-6 Ma [REF]). Ces deux granites ont une origine commune issue de la fusion crustale profonde avec apports de matériaux mantelliques (87Sr/86Sr = 0,7084 et 0,7083) et se sont mis en place à une faible profondeur, entre 2 et 3 km. Ils peuvent être le stade final du magmatisme du Viséen supérieur initié par les épanchements aériens de rhyodacite dont la source est principalement la fusion de la croûte gneissique moins profonde (87Sr/86Sr = 0,710 et enclaves de grenats et gneiss dans les laves [REF].
• Durant la phase sudète II, les formations volcano-sédimentaires sont affectées de plis droits, à pendages moyens (40°N - 30°S) à forts (70°S) dont les axes sont orientés N80°E à N60°E. Une légère schistosité s'exprime dans les siltites et les calcaires [REF].

PERIODE NEOVARISQUE de 315 Ma à 258 Ma. 

• Des filons de microgranite aphanitique daté 270 Ma [REF] marquent une dernière manifestation magmatique liée à la tectonique cassant de la fin de l'orogenèse varisque.

PAYS D'URFE

PERIODE EOVARISQUE de 540 Ma à 385 Ma.

• Le socle cristallophyllien, des migmatites à deux micas est conservé en septas plus ou moins larges entre les intrusions de monzogranite des Bois Noirs au nord et le monzogranite porphyroïde de Saint-Julien-la Vêtre au sud.

PERIODE MEDIOVARISQUE de 385 Ma à 315 Ma.

Les séries dinantiennes (Carbonifère inférieur) du Pays d'Urfé [REF], [REF] sont assez semblables à celles de la Montagne Bourbonnaise et à celles du Roannais, elles en constituent un jalon intermédiaire.

• La série d'Aix attribuée au Viséen inférieur, est faite d'alternances de conglomérats, de grès et de schistes (siltites) contenant des lentilles de calcaires cristallins azoïques et des coulées de basaltes et d'andésites de nature calco-alcaline [REF] associées à des niveaux de tufs.

• La série d'Oddes est caractérisée par la présence de couches de calcaires gris-noirs, fossilifères du Viséen moyen [REF] interstratifiées dans des alternances de conglomérats, de grès plus ou moins grossiers et de siltites. Cette série est contemporaine de celles affleurant dans les régions de Nérondes [REF] et de Régny [REF], restes de la plate-forme carbonatée dont l'extension va jusqu'à Ferrière-sur-Sichon [REF].

• La phase orogénique Sudète I (jSI) est également marquée par la discordance des premiers dépôts du Viséen supérieur sur les sédiments du Viséen moyen, ces derniers reflétant la même instabilité tectonique.

• Le Viséen supérieur ou série des Tufs Anthracifères . Divers faciès d'épanchement ont été distingués dans ce puissant édifice volcanique comprenant des laves, des ignimbrites et un cortège de microgranites [REF]. Localement, à la base et reposant en discordance sur les séries du Viséen inférieur et moyen, s'étend un tuf dacitique à pyroxène et conglomératique contenant des galets de calcaire, de grès, de pélite, de roches volcaniques et de quartz. Au dessus s'accumulent les tufs communs, ignimbritiques de nature rhyodacitique et rhyolitique, vert bleuté. Ceci peuvent reposer directement sur les séries du Viséen inférieur et moyen. Le Tuf Picard est une ignimbrite rhyolitique qui forme l'essentiel du fossé volcano-tectonique et s'étend depuis la région de Boën-sur-Lignon jusqu'à celle de Châlon-sur-Saône. Cette roche gris bleuté à rose est constituée de phénocristaux de quartz, feldspath potassique, plagioclase et biotite chloritisée dans un fond vitroclastique. Les structures magmatiques et les compositions chimiques du granophyre de Boën-sur-Lignon (Gh) et de son coeur le granite de Cezay en font l'équivalent hypovolcanique du Tuf Picard dont les épanchements aériens marquent le sommet du Viséen supérieur [REF].

• Le monzogranite des Bois Noirs s'est mis en place dans les mêmes conditions que dans la Montagne Bourbonnaise.
• Pendant la phase orogénique Sudète II l'intrusion des monzogranite et leucogranite de l'Hermitage vers 325 Ma s'accompagne d'un cisaillement ductile dextre et de la mylonitisation du leucogranite [REF]. Cet accident d'importance régionale, orienté N120°E prolonge vers l'Est la zone de cisaillement Marche-Combrailles [REF] et se poursuit probablement dans la zone de chevauchement de la série de la Brévenne sur le socle du Lyonnais, marquant une limite structurale majeure entre le domaine du NE Massif central, à Dévono-dinantien non métamorphique, et celui méridional s'étendant du Limousin au Velay.

PERIODE NEOVARISQUE de 315 Ma à 258 Ma. 

• Des filons de microgranite ou microalaskite postérieurs au Viséen supérieur.