Eruptions trachytiques de la Chaîne des Puys (France) et leurs impacts sur les environnements

Abstract

Les recherches effectuées depuis une quinzaine années en Limagne d'Auvergne au pied de la zone volcanique de la Chaîne des Puys (Massif central français) ont permis de reconnaître quatre formations pyroclastiques attribuées à des édifices à magma acide de la chaîne volcanique des Dômes. La première formation, nommée CF5, a été observée exclusivement dans le secteur de Clermont-Ferrand (Bassin de Clermont, Grand marais de Limagne-zone de Gerzat). Il s'agit d'une lamine cendreuse crème à rose pastel qui correspond à une retombée de cendres grossières (fall) de composition rhyolithique. Le volcan source a pu être identifié grâce à sa composition minéralogique : il s'agit du Cratère Kilian (ou du Puy Vasset). Elle est calée palynologiquement vers la transition Boréal-début de l'Atlantique. La seconde formation correspond à un niveau de cendres (fall), de nature très comparable à CF5, découvert dans le remplissage lacustre du paléo-lac de Sarliève. Cette nouvelle retombée a été dénommée Téphra de Sarliève. La troisième formation, nommé formation de Marsat, a été identifiée en 1995 sur un site où elle recouvre deux niveaux archéologiques épipaléolithiques. Elle est constituée d'une coulée boueuse à fragments anguleux de trachyte, d'alluvions torrentielles (composées exclusivement de blocs et de galets de trachyte) et de cendres fines litées. Son faciès permet de reconnaître une formation synéruptive liée à une éruption d'un édifice à magma acide. La géochimie et la minéralogie de ces produits permettent de rattacher sans ambiguïté cette formation au Puy Chopine dont l'éruption est datée vers 8 500 BP. La quatrième formation, nommée CF7, a été reconnue dans plusieurs stratigraphies de Limagne au nord-est, à l'est et au sud de Clermont-Ferrand. Il s'agit de fragments anguleux centimétriques de trachyte dispersés le plus souvent dans un niveau limoneux beige. La morphologie de ces fragments suggère qu'ils proviennent de la croûte d'un dôme de lave acide. Son attribution à un volcan précis de la Chaîne des Puys est actuellement discutée quoique les premières analyses (géochimie et analyse des radioéléments) indiquent comme origine le Puy de Clierzou. La mise en évidence de ces produits téphriques au sein de niveaux archéologiques attribués à la période mésolithique permet de préciser son âge. En effet, CF7 a été identifié en Limagne sur un site du Sauveterrien moyen. De plus, ce recouvrement téphrique est postérieur à une retombée du Puy de Pariou (datée autour de 8 200 BP) et des vestiges du Néolithique ancien (épi-Cardial), datés vers 5 500 BP, sont présents au-dessus de CF7. Les éruptions à magma trachytique de la Chaîne des Puys ont donc directement affecté les environnements proches (en particulier la plaine de la Limagne) où l'on peut retrouver leurs produits distaux. Si l'on sait que ces violentes éruptions sont extrêmement dévastatrices dans un rayon de 1 à 2 km autour de l'édifice, en revanche on mesure encore mal leur impact en position plus distale. Cependant l'importance et la nature des dépôts éruptifs du Puy Chopine découverts à Marsat changent de façon radicale la vision que les volcanologues avaient jusqu'à présent des éruptions trachytiques de la Chaîne des Puys : nul n'imaginait qu'une coulée boueuse synéruptive ait affecté la Limagne à plus de 11 km de son point d'émission en recouvrant des vestiges épipaléolithiques. De même, l'on n'imaginait pas que le secteur de Clermont-Ferrand ait pu être le siège d'une pluie de petits blocs de trachyte à la suite d'une explosion d'un dôme trachytique au moment où des groupes humains de culture sauveterrienne fréquentent la région.