HISTOIRE GEOLOGIQUE DU MORVAN
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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].

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COUPE DU
COMPLEXE ANDÉSITIQUE D'ARRONNES
600 mètres à l'est d'Arronnes
A = Dacite porphyrique et
amygdalaire gris-rose à tendance auto-bréchique
B = Même dacite cataclasée
C = Alternances de lits décimétriques de siltites et de
tufs fins/cherty tuffites
D = Andésite auto-bréchique, sommet de coulée
emballant des fragments de tufs fins
E = Andésite auto-bréchique
F = Andésite auto-bréchique à grands fragments de lave
andésitique
G = Tuffo-lave andésitique
H = Dacite auto-bréchique identique à A
I = Granite rose à quartz automorphe, bordure d'intrusion
0 = Carrefour D176 - chemin de Bigoutier
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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.
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.
