La chaîne des Puy (France)
Longitude : 2° 75' E
Latitude : 45° 50' N
Altitude : 1464 m (sommet du puy de Dôme)
Présentation - Les différents édifices - Coulées de lave - Les dômes - les maars - âge des volcans - chimie des laves
Présentation
C'est le 10 mai 1752, que Jean-Etienne Guettard détermine, pour la première fois, la nature volcanique de la Chaîne des puy. Ce naturaliste d'Etampes est
connu pour sa première carte géologique de la France et sa carte minéralogique d'une partie de l'Europe (proposée le 19 février 1746 à l'Académie Royale
des Sciences, l'ancêtre de l'Académie des Sciences ; sur cette dernière carte est placée l'Islande, avec un volcan l'Hekla), c'est en voulant préciser
sa carte qu'il découvre la présence de volcans en Auvergne.
La chaîne des puy (dénommée également chaîne des Dômes, nous verrons pourquoi un peu plus loin) est située à quelques kilomètres de la ville de Clermont-Ferrand.
C'est un ensemble de plus d'une centaine d'édifices volcaniques bien distincts qui sont alignés selon un axe Nord-Sud. Cet axe d'une quarantaine de kilomètres
de longueur est limité au Nord par le gour de Tazenat et au Sud par le puy de Montenard. La largeur de cette chaîne, si l'on ne tient compte que des édifices
volcanique, est au maximum de 7 km ; certaines coulées de lave sont descendues sur une longueur de 10 km.
Ces volcans, si médiatisés pour leur eau limpide, se sont mis en place sur un "horst", c'est-à-dire un relèvement du socle, ici de nature granitique avec
aussi du gneiss, par des failles importantes (les failles bordières de Limagne, à l'est, et par les accidents de la vallée de la Sioule, à l'ouest).
Les différents édifices volcaniques de la chaîne des puy
La chaîne des puy présente des édifices volcaniques très variés, qui traduisent des dynamismes et des histoires éruptives très différentes. Cependant,
on peut classer les volcans de la Chaîne des puy en trois grandes types d'appareils volcaniques : les cônes de cendres volcaniques, les dômes et les maars.
Cet alignement de volcans est unique en Europe mis à part une chaîne sur 20 à 30 km cônes de scories à l'île de la Palma, aux îles Canaries
Ce sont des volcans monogéniques (produit par une seule éruption, l'opposé des stratovolcans comme le massif du Mont-Dore ou l'Etna constitués par une succession
d'éruptions).
Les cônes de scories
Les cônes de scories sont les édifices volcaniques les plus nombreux de la chaîne des puy (environ 80 % des "volcans"). Certains sont très connus et sont
mêmes des stars, à l'affiche très souvent de nombreux magazines ou publicités, comme le puy Pariou.
Ces petits volcans issu le plus souvent d'une seule éruption, mais de plusieurs centaines d'explosions, sont dus à l'amoncellement de cendres, lapilli et
de bombes volcaniques. En effet, le magma, qui monte depuis sa zone de formation entre la lithosphère et l'asthénosphère, est une roche fondue riche en
gaz dissous. Lorsque le magma arrive, enfin, à la surface de la Terre, les gaz alors contenus dans la lave s'échappent. Il se produit ce que l'on appelle
une dépressurisation. La détente des gaz, comme lors de l'ouverture d'une bouteille de champagne s'exprime par la formation de bulles de gaz, qui pulvérisent
le magma en lambeaux et fragments de lave. Les empreintes de ces bulles sont d'ailleurs visibles sur la surface de ces fragments de lave, qu'on appelle
scorie. Ces fragments s'accumulent en couches autour de la bouche éruptive. Des lambeaux de lave massive sont également expulsés, qu'on appelle "bombes
volcaniques". Ces lambeaux, lors de leur éjection, subissent l'action de l'air, et ils prennent des formes aérodynamiques diverses qui témoignent de leur
degré de viscosité : bombes en bonbon, en fuseau, en goutte, torsadées, en croissant, en boule, en "bouse de vache",à
La chaîne des puy présente ainsi de nombreux "ténors" qui présentent dans le détail des différences morphologiques :
Le puy de Pariou, le volcan parfait, avec à son sommet, un dépression en forme de "bol" : un cratère. Le déplacement de la bouche d'émission durant l'éruption,
a donné trois cratères superposés.
Le puy de Côme (1235 m), le plus volumineux (125 millions de m3), et bien caractéristique avec son cratère emboîté, témoignant de deux phases d'activités
explosives.
Le puy de la Nugère, est le volcan le plus complexe et les plus volumineux du nord de la chaîne des puy. Ici, le long d'une fracture, plusieurs cônes,
côte à côte, se sont regrouper, au cours de l'éruption qui a dû duré plusieurs mois. C'est du puy de la Nugère que sourd l'eau de Volvic.
Le puy de la Louchadière, au nord, présente un cratère égueulé caractéristique d'une bouche explosive oblique. Cet aspect non régulier du cône peut être
dû au vent. En effet, si le vent est assez fort, et s'il souffle toujours dans la même direction, les particules très fines éjectées par le volcans (cendres,
lapilli) sont alors emportées et retombent dans la même direction.
Les puy de la Vache et Lassolas, au sud, sont également égueulés car, lors de l'éruption, l'émission simultanée de fontaines de lave et de coulées de lave
a empêché une partie du flanc du cône de se former.
Certaines anciennes carrières d'exploitation de la "Pouzzolane d'Auvergne", permettent de découvrir les racines d'un volcan. On peut ainsi visiter le puy
de Lemptégy, appelé "Le volcan à ciel Ouvert".
Ce cône est exploité depuis une cinquantaine d'années pour la pouzzolane mais aussi depuis une dizaine d'années pour la découverte du volcanisme. En effet,
au "Volcan à Ciel Ouvert", en face de "Vulcania", ouvert depuis février 2002, l'on découvre le c£ur d'un volcan.
On découvre ainsi la cheminée volcanique : en allant vers le centre du volcan, les parois de la carrière changent brusquement de couleur : de noires elles
deviennent rouges. Cette modification est perpendiculaire aux couches de scories ici légèrement inclinées. Cette coloration s'est donc produite après le
dépôt des scories. Ces dernières étaient à l'origine noires et sont devenues ensuite rouges. C'est la chaleur intense du magma qui a ôcuitö les scories.
C'est d'ailleurs, un bon critère pour savoir si l'on s'approche du c£ur du volcan...
Coulées de lave
Plus loin, le sentier au Lemptégy recoupe une lame verticale et peu épaisse de lave massive. En regardant de plus près nous observons des cristaux blancs
de feldspaths, tous allongés, dans même direction. Ce "relief" est un filon de lave, dégagé par l'érosion, et que les géologues appellent dyke. C'est ce
type de filon qui alimente, en surface, les coulées de lave. Ces chaos de lave, que les auvergnats appellent les cheires, sont semblables aux coulées émises
par l'Etna, en Sicile, ou par le Kilauea à Hawaii et que les volcanologues appellent coulée à blocs, ou coulée aa. Après plusieurs millions d'années elles
sont dégagées par l'érosion et l'on peut voir ce que l'on appelle des orgues basaltiques.
Ces coulées de lave sont nombreuses dans la Chaîne des puy, elles ont dévalé les pentes en direction de la Limagne, à l'est, et de la vallée de la Sioule,
à l'ouest. Elles sont descendues assez loin. Ainsi, la cheire d'Aydat, une coulée de lave qui est issue des puy de la Vache et de Lassolas, a parcouru
près de 14 km. Cette coulée a modifié le cours d'une rivière de l'époque, en comblant la vallée de la Veyre elle a crée un barrage naturel aux affluents
de cette vallée et des lacs ont été créés comme ceux de la Cassière et d'Aydat.
Ces coulées de lave sont bien visibles dans le paysage car elles ont souvent l'aspect de chaos et leurs bordures, (le front de coulée) comme on peut voir
sur l'Etna, forment des talus de plusieurs mètres de hauteur, elles sont ici très souvent recouvertes par des bois.
Les Dômes
La chaîne des puy a comme caractéristique remarquable de présenter des dômes de lave. Un dôme est un édifice volcanique de forme arrondie, sans cratère,
mais parfois légèrement affaissée au sommet, et entouré d'un talus de blocs. Un dôme résulte de l'extrusion de magma très visqueux qui s'accumule à son
point de sortie. L'affluence continue de magma augmente son volume. En quelques années, il peut atteindre plusieurs millions de mètres cubes, une hauteur
de 400 à 500 mètres et un diamètre avoisinant le kilomètre, comme le dôme du mont Unzen au Japon ou comme celui du mont St-Helens aux Etats-Unis avec un
volume de plusieurs millions de mètres cubes.
Ces cumulo-dômes, peuvent être visible sur la chaîne des puy avec le Grand-Sarcouy, le Clierzou, ou le Petit Suchet.
Un dôme actif bouge, grossit et peut se détruire soit par écroulements de ses flancs, qui produisent un talus de blocs et de cendres, soit par de violentes
explosions. Les avalanches et nuées ardentes qui en dérivent emportent gaz, blocs, cendres et poussières à 500 degrés et à des vitesses de 150 à 200 kilomètres
par heure. C'est ce qui se produit depuis quelques années avec le dôme de Soufriere Hills à Montserrat, qui alterne croissance et éboulement avec création
de nuée ardentes.
Le puy de Dôme ressemble beaucoup au dôme et à l'aiguille de la montagne Pelée, à la Martinique, mise en place après l'éruption avec nuée ardente du 8 mai
1902.
Soumises en quelques secondes à une brusque décompression, les nuées ardentes s'accompagnent de panaches de cendres et de poussières qui portés par les
vents dominants, retombent à plusieurs centaines de kilomètres de leur point d'émission. Ainsi des cendres et des poussières de nature trachytique et appartenant
aux dômes de la Chaîne des puy on été retrouvés à plus de 300 km à l'est.
Le puy Chopine - Puy des Gouttes
Un puy fit beaucoup couler d'encre dans l'histoire de la volcanologie : le puy Chopine. En effet, situé, au nord de la Chaîne des puy, c'est une aiguille
de trachyte enserrée dans le puy des Gouttes, un cône de scories en forme de croissant de 1200 m de long sur 500 m de large ouvert vers le nord. Le puy
des Gouttes présente à son sommet un alignement SW-NE de petits cratères qui se chevauchent. Il s'arrête au Nord sur une pente intérieure très importante,
créant un thalweg très encaissé qui sépare le puy des Gouttes et le puy Chopine.
Le puy Chopine se présente comme une aiguille de trachyte émergeant du puy des Gouttes. Culminant à 1181 m le puy Chopine est aujourd'hui entièrement boisé,
mais une piste partant du Nord monte en spirale jusqu'au sommet permettant une coupe du volcan.
Ainsi sur cette piste nous traversons un éboulis de trachyte à biotite, puis au Sud-Est un filon de basalte, au sud nous trouvons oh ! surprise du granite,
puis à un trachyte en place, de nouveau du basalte et de nouveau un panneau de granite à l'est.
Nous sommes en présence d'un soulèvement d'un morceau de socle dû à la montée de l'aiguille de trachyte. Cet événement s'est produit bien après la mise
en place du puy des Gouttes.
Les maars
C'est le troisième type d'édifice que l'on peut découvrir sur la Chaîne des puy. Ils sont cependant rares. Du nord au sud, on distingue le gour de Tazenat,
le maar de Beaunit, la narse d'Espinasse et le lac Pavin. Ces volcans sont très particuliers, car se sont des "volcans à l'envers". En effet ce sont des
dépressions d'une profondeur plus ou moins grande comblées par un lac profond de 66 m, pour le gour de Tazenat et de 92 m pour le lac Pavin. Ces "trous"
se sont formés par un série de violentes explosions qui ont entaillées le sous-sol à l'emporte-pièce. Ces explosions sont le résultat d'éruptions dites
phréatiques.
C'est-à-dire lorsqu'une nappe d'eau souterraine, un lac est surchauffée et vaporisée par l'arrivée d'une colonne de magma à près de 1100 °C. Parfois le
magma arrive à être en contact direct avec l'eau et l'éruption devient phréatomagmatique.
Ces nuances de dynamismes éruptifs sont bien visibles dans les dépôts accumulés, souvent en forme de croissant, ou anneaux de projections, autour de la
bouche explosive. Une section dans un talus d'un croissant de projections de maar, montre de bas en haut : d'abord, beaucoup de blocs arrachés au sous-sol,
puis au fur et à mesure que nous montons dans la coupe, des niveaux de plus en plus riches en scories, en cendres et des bombes volcaniques très particulières
dites en choux-fleurs, où selon en croûte de pain. Elles sont caractéristiques d'un trempage brutale du magma au contact de l'eau-vapeur.
L'âge de la Chaîne des puy
La chaîne des puy est très récente pour un géologue. En effet, par rapport à l'âge de la Terre (4,5 milliards d'années), les éruptions sur la chaîne des
puy se sont essentiellement produites entre 13 500 et 7 000 ans B.P. (Before Present, 1950) Ainsi, la chaîne des puy est la plus jeune province volcanique
de la France métropolitaine. Les dômes de trachytes avec leur mises en place parfois très violentes ont eu lieu entre 10 000 et 8 000 ans B.P. En fait
l'histoire de la Chaîne des puy a commencé il y a environ 80 000 ans avec l'émission de coulées de lave qui se sont installées dans des vallées entaillant
le socle. Cet épisode a duré jusque vers -30 000 ans avec apparemment une suractivité entre - 40 000 et - 30 000 ans.
Il y aurait eu ensuite un relative repos entre -16 000 et - 8 000 ans, où il y a de nouveau recrudescence de l'activité. Les dernières éruptions remontent
à 7 000 ans avec le maar du Pavin.
Les laves de la Chaine des puy