La carrière de Gandaillat 
où l'histoire géologique de la région est révélée
par la lecture de paysage et l'étude des affleurements

par BANCAIS Jonathan, COURTOIS Pierre, JOLIVET Matthieu, LANGLOIS Guy,
MAURETA Sandy, MONGIAT Cécilia, RECOUVREUR Betty, et VAUTRIN Soline.

 

La chaîne Hercynienne (environ 350 millions d’ années) a été réduite par l’érosion en massif Central peu élevé, qui domine cependant le fossé de La Limagne. Le puy de Dôme est le point le plus élevé.

A l’Ouest du plateau on observe un dénivelé de 600 m correspondant à la grande faille de la Limagne. A l'Est de cet escarpement est construite la ville de Clermont-Ferrand

.La carrière de Gandaillat est située dans La Limagne, fossé d'effondrement orienté Nord-Sud. La carrière était une zone d’exploitation de calcaire et de marne, elle montre 4 terrasses d'exploitation.

Au Carbonifère ( vers 280 millions d'années ) , s'est produit la subduction de la croûte océanique (au niveau de l’Europe) devant une croûte moins dense (au niveau de la futur mer Méditerranée). On a ensuite un étirement de la croûte (force de distension) dû aux mouvements de convection. Un fossé d'effondrement se forme, appelé aussi graben.

Que s’est-il passé ensuite ? On a un déplacement de la plaque tectonique africaine vers le Nord. Une partie de cette plaque contenant l’Italie et un morceau de la Yougoslavie vient heurter la plaque européenne et créer la chaîne des Alpes. La plaque européenne et la plaque africaine sont de même densité donc il n'y a plus subduction mais formation d'une chaîne de montagnes.

La Limagne est un océan avorté, c’est-à-dire que si les mouvement de convection avaient continué on aurait pu avoir un océan à la place de la vallée du Rhône !

La formation des Alpes crée une compression qui fait rejouer les vieilles failles normales, les transformant en failles inverses. C'est le long de ces failles que sont remonté les magmas à l'origine de la chaîne des Puys.
Sur cette photo, les herbes marquent une faille inverse, bien visible grâce au décalage des 2 moitiés de la strate calcaire.
De plus, les herbes horizontales marquent une zone d'érosion ultérieure et un épisode de sédimentation encore plus récent, non recoupé par cette faille.
(Si vous n'arrivez pas à voir ceci, cliquez sur la photo !)

La mer est venue remplir ce graben. Quand l'eau était assez profonde, il se déposait du calcaire. Puis le fossé se remplissant, l'eau moins profonde entraînait la formation de marne. Le poids des sédiments enfonçait alors le fond du fossé, la mer redevenait profonde et ainsi de suite. Ces strates de sédiments sont d’âge oligocène, puis la mer s’est retirée.

A proximité de la carrière, se dresse le Puy de Crouelle qui a 15 millions d’années (miocène). Par un volcanisme pépéritique ( volcanisme explosif), il a projeté des bombes jusqu'à Gandaillat.

Actuellement ce puy est réduit à une colonne de trachyte, lave refroidie dans la cheminé, car le cône de scories a été érodé.

On peut aussi voir le plateau de Gergovie, célèbre historiquement car c’est là que Vercingétorix a battu Jules César. Géologiquement il s’agit de coulées de lave mises en relief par l’érosion.

Des coulées de lave refroidies sont aussi présentes dans la carrière. Voici un dyke (coulée ayant rempli une fissure verticale) de basalte noir, contrastant avec les sédiments clairs.

Ici les stromatolites se sont développés sur une strate de calcaire CaCO3. En dessous, le calcaire se mêle d'argile et se nomme alors marnocalcaire.

On y trouve aussi des nodules de silex (Silice)

 

Les stromatolites sont des roches calcaires en forme de choux-fleurs créées par des cyanobactéries. Ces êtres unicellulaires vivaient en colonie, chaque nouvelle génération se développant sur la précédente.

Ces cyanobactéries existaient déjà il y a 3,5 Ga. Bien que microscopiques, elles ont fortement contribué à transformer l'atmosphère primitive : le CO2 a été piégé en CaCO3 et l'O2 est né de leur activité photosynthétique.

La tâche noire est du bitume, stocké en profondeur, cet hydrocarbure remonte le long des failles et est piégé dans les stromatolites qui sont des roches poreuses.

Nous avons alors cherché d'autres traces de vie dans ces roches et avons trouvé des fossiles. Les limnées sont des gastéropodes en spirale haute, les planorbes sont des gastéropodes en spirale plate, et dans une partie de l'affleurement, des fragments de coquilles œuf.
Ce mini-graben montre en modèle réduit ce qu'est le grand graben nommé Limagne !

mini-lexique :
ACCRÉTION OCÉANIQUE : Formation de croûte océanique au niveau d'une dorsale.
ASTHÉNOSPHÈRE : Partie du manteau, facilement déformable, située immédiatement sous la lithosphère, généralement entre 100 et 250 km de profondeur.
CONVERGENCE : Mouvement de rapprochement de 2 plaques lithosphériques, qui peuvent rentrer en collision ou l'une d'elle peu plonger sous l'autre (subduction).
DIVERGENCE : Mouvement d'écartement de 2 plaques lithosphériques, lié a l'arrivée de matériaux volcaniques.
FAILLE : Rupture dans la roche avec déplacement des deux parties séparées. Une faille est dite normale si le déplacement relatif des compartiments est essentiellement vertical avec écartement.
GRABEN : Structure en creux, limitée par des failles normales.
HORST : Structure en relief, limitée par des failles normales.
LITHOSPHÈRE : Enveloppe regroupant la croûte et la partie supérieur du manteau, qui s'étend de 35 à 2900 km de profondeur. Elle se caractérise par des propriétés mécaniques (elle est difficilement déformable) et thermiques (la chaleur s'y propage par conduction).