SGA 6 octobre 2012
Métamorphisme du Velay dans les Bouttières


Cette sortie guidée par Michel Beurrier a réuni 21 personnes. Le RDV était à 9h30 au col  de Mézilhac
Un premier arrêt du convoi au pied du rocher de Don nous a permis de profiter du panorama vers l'ouest, avec bien dégagés: le Gerbier de jonc, le suc de Sara et le mont Mézenc...
panorama du rocher du Don
Nous ne sommes que passés au pied du neck basaltique du Don et de ses coulées de laves basaltiques.

Puis, sur un parcours automobile, nous avons effectué 6 arrêts géologiques qui nous ont permis d'observer successivement des affleurements de cette série métamorphique du Velay .

Arrêt N°1
Anatexite claire avec zones grenues incluant des reliques de gneiss. Cette roche est essentiellement constituée de quartz, feldspath potassique et plagioclase ; la biotite est présente en petite quantité, la cordiérite, parfois associée au grenat est observée de manière irrégulière.
anatexites



carte

Gneiss Arrêt N°2 – 
Orthogneiss rubané avec alternance de niveaux quartzo-feldsapthiques et de lits à biotite et sillimanite. La foliation métamorphique est  localement intensément plissée(plis ouverts décimétriques). On observe des zones riches en cristaux pluri-centimétriques qui sont interprétés comme reliques de phénocristaux du granite « originel ».
Arrêt N°3
Granite du Velay fracturé, cataclasé et fortement altéré faille au droit de la faille Tournon-Lamastre-Le Cheylard  qui se marque morphologiquement par une dépression rectiligne de 40 km de long sur 1 à 1.5km de large. Il s’agit d’une faille majeure qui a affecté le socle granito-gneissique  (SW des Nonières)

Arrêt N°4 –
(RD 21 Col 2 km après le hameau de La Grangeonne) .
En descendant vers le hameau de La Grangeonne, on observe un niveau lenticulaire d’amphibolite  intercalé dans les orthogneiss. Cette roche massive de couleur noire est essentiellement constituée d’amphibole en fins cristaux aciculaires, le plagioclase est également présent et constitue parfois des lits clairs alternant avec les niveaux sombres. Cette alternance permet de visualiser les plis qui affectent cette roche. Cette amphibolite dérive de niveaux originels de composition basaltique qui ont été métamorphisés.

 En remontant ver Le Pouzat, on observe un niveau de gneiss sombre riche en biotite et cordiérite. Cette roche contient également du quartz et des feldspaths.   Ce type de roche est observé en nombreuses lentilles intercalées dans les orthogneiss et largement exposée au sommet du Serre d’Ambalès. De part leur composition minéralogique et chimique, ces gneiss sont interprétés comme dérivant de sédiments argilo-gréseux.

amphibolite
guide Devant l'affleurement d'amphibolites N°4, vers un petit filon granitique à gros cristaux.

Arrêt N°
5 – Anatexite sombre et granite à tablettes d’orthose
Les affleurements en bordure de la N 103, à l’aplomb du hameau de Véron, sont constitués d’un assemblage d’anatexite assez grenue, riche en cordiérite et biotite, contenant de nombreuses enclaves à reliques gneissiques et d’un granite riche en quartz et en tablette d’orthose en tablettes centimétriques ; la cordiérite y apparaît en cristaux trapus, noir-verdâtre. Le granite apparaît comme intrusif dans les anatexites, sans aucune bordure figée, ce qui indique une intrusion syn à tardi-métamorphique

Arrêt N° 6–  Granite  du Velay homogène à cordiérite
Après le passage de l’Eyrieux sous la RN 103, les affleurements montrent un granite gris à grain moyen riches en cordiérite, sous différents habitus granules plus ou moins alignés, nodules, amas… On observe souvent des zones claires sans biotite entourant les amas de cordiérite.
 

Ce schéma de Michel Beurrier présente l’organisation simplifiée des roches observées:


En vert les paragneiss issus des sédiments gréso-argileux constituent des niveaux et lentilles plissés au toit ou inclus dans la masse des orthogneiss (en orange) dérivant d’un granite porphyroïde. Des lentilles d’amphibolites dérivant de niveaux basaltiques sont également observées.

A la base de l’ensemble métamorphique, une fusion partielle affecte les deux faciès, les anatexites claires dérivent des orthogneiss et les anatexites sombres des paragneiss. L’ensemble métamorphique est au-dessus du complexe granitique du Velay


synthèse

Résumé de l’histoire géologique :

1 ) dépôt, au Précambrien supérieur et au  Cambrien, d’une série sédimentaire argilo-gréseuse incluant des niveaux de basalte

2) intrusion vers 500 (+/- 25) Ma d’un vaste pluton de granite porphyroïde

3) L’ensemble est affecté par un épisode de métamorphisme basse pression/haute température atteignant 750°C pour une pression de 4 à 5 Kb (environ 12 à 15km d’enfouissement). L’âge de cet épisode est contraint par la datation des granites à tablettes d’orthose (350 à 340 Ma) intrusif à la fois dans les anatexites sombres et claires mais également dans la base des orthogneiss. Le métamorphisme est donc d’age Dévonien terminal à Carbonifère inférieur.

4) Granitisation vellave : la mise en place au Carbonifère supérieur (300 Ma) de l’ensemble des granites hétérogène du Velay résulte d’une fusion massive de la croûte continentale. Dans un premier temps cette fusion crée un phénomène de bombement de l’ensemble du « dôme »Velay, puis du fait de l’instabilité crée par l’importance de la masse magmatique, le dôme s’effondre sur lui-même. Cet effondrement s’accompagne sur les bordures Nord et sud du dôme de la création des bassins houiller d’age stéphanien.
La lecture de la carte géologique au 1/50 000e feuille de Lamastre permet d'en savoir plus
http://infoterre.brgm.fr/viewer/MainTileForward.do
un compte rendu d'excursion universitaire datant de 2011 permet aussi de complèter cet aperçu:
http://jfmoyen.free.fr/IMG/pdf/Livret_Guide_full_lowres.pdf