Les Maars en France
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Sommaire du sujet |
Les maars sont des structures volcaniques particulières crées par des phénomènes explosifs de grande ampleur. Nous allons dans ce sujet décrire tout d'abord le phénomène et ses caractéristiques, puis passer en revue les différents maars rencontrés sur le sol français. |
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Sommaire
Définition
On appelle “maar” un cratère d’explosion, généralement de grand diamètre, occupé par un lac ou colmaté, non situé au sommet d’un édifice éruptif, mais entaillant à l’emporte-pièce le substratum préexistant. Les fragments arrachés à ce substratum constituent toujours une part importante, souvent prédominante, des produits projetés par ce cratère.
Lorsque le cratère produit lors de l’explosion est actuellement un lac, on parle de « gour ». Lorsque ce cratère s’est comblé pour former une zone plus ou moins marécageuse, on parle de « narse ».
Deux types de maars sont connus selon qu’ils ont été alimentés par un magma acide (maars trachytiques) ou basique (maars basaltiques). Nous insisterons dans cette étude plus particulièrement sur les maars basaltiques.
Maar basaltique
Caractères généraux des maars basaltiques
Un maar basaltique est constitué de deux unités distinctes :
- la bouche, dépression circulaire à parois raides, dont le diamètre varie généralement de cent mètres à un kilomètre. Cet orifice, profondément enraciné dans le socle, peut être occupé par un lac ou par un marécage.
- les projections, formant un croissant surbaissé plus ou moins régulier qui borde le cratère sur la moitié au moins de sa circonférence.
Les maars peuvent se présenter actuellement à des stades différents de leur évolution. Le gour de Tazenat présente un lac. Dans le cas des narses d’Espinasse et d’Ampoix, les lacs ont fait place à des marécages. Les maars de Saint-Hippolyte et de Clermont-Ferrand montrent une évolution encore plus avancée. Si le maar de Saint-Hippolyte se caractérise encore par une dépression reconnaissable, le maar de Clermont-Ferrand ne s’identifie guère que par l’examen des brèches d’explosion ou des couches du sous-sol.
Les projections des maars basaltiques
Quoique de nombreuses variantes puissent se rencontrer, les projections sont formées en grande proportion par les débris du socle et constituent 60 à 70 % des matériaux émis. On doit en outre noter la nette stratification des projections, due à la rythmicité des explosions. Une strate peut être granoclassée ou non. A l’exception parfois de quelques gros blocs arrondis, la plupart des éléments sont anguleux, plus ou moins finement brisés par les explosions.
Les produits volcaniques sont des lapilli, mais aussi des tachylites (verre noir basaltique) et des bombes présentant une surface variqueuse caractéristique d’un contact avec l’eau : on les qualifie de bombes en chou-fleur.
Mécanisme de formation d’un maar basaltique
Les maars sont considérés comme résultant d’éruptions phréato-magmatiques (eau+magma). Il est logique de penser que la rencontre d’une eau descendante avec la colonne magmatique montante est rendue possible par les fractures du socle. L’eau peut provenir d’une nappe phréatique profonde contenue dans des sédiments (cas des maars de la Limagne) ou être l’eau d’un cours d’eau de surface (maar de Tazenat par exemple).
Dès que le magma entre en contact avec l’eau, il subit une « trempe » superficielle sans se mélanger avec elle. L’alimentation en eau étant continue (ruisseau, nappe d’eau souterraine), la pression de l’eau s’oppose à l’ascension de la colonne magmatique. Mais dans le même temps, la base de la colonne d’eau surchauffe et se vaporise. L’augmentation de pression qui en résulte déclenchera alors une violente explosion, essentiellement gazeuse qui projette à l’extérieur bombes trempées et blocs du socle arrachés à la cheminée.
Ce débouchage met à nu la colonne magmatique, permettant l’éjection de lapilli, eux-mêmes « trempés » par le bain de vapeur régnant dans le cratère, et prenant alors une texture compacte et une forme arrondie.
Une réinfiltration d’eau amorce un nouveau processus identique. L’observation de ce type de volcanisme chez des volcans actuellement en activité a montré que ce fonctionnement peut durer plusieurs mois, avec une rythmicité décroissante d’une heure à une demi-journée. Entre les explosions, des phénomènes d’effondrement selon des fractures courbes participent à l’élargissement du cratère.
Les explosions envoient une partie des matériaux subverticalement à de grandes hauteurs, et ceux-ci retombent, granoclassés, au terme d’une trajectoire parabolique. L’impact des gros blocs se manifeste par une cuvette, ou « bomb-sag », dont la dissymétrie est en relation avec la direction d’émission. L’autre partie est transportée par des nuées gazeuses rasantes appelées « déferlantes basales » ou « base surges », dont l’expansion horizontale annulaire est comparable à celle qu’on a observé lors des explosions nucléaires à faible profondeur. Ces nuées engendrent des bourrelets concentriques au cratère qualifiés d’ « antidunes » en raison d’une dissymétrie inverse de celle des dunes éoliennes (pente la plus forte du coté de l’évent).
Le comblement de la cheminée par les morceaux de roches issus de l’explosion forme le diatrème. De structure bréchique, on y rencontre des débris du socle et des produits volcaniques.
Par la suite, généralement, la nappe phréatique ou le cours d'eau souterrain qui a contribué à la formation du cratère alimente un lac dans le bassin ainsi créé.
Résumons ces étapes grâce à des schémas :
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permet la montée de magma sans contact avec de l’eau (à droite), on a une éruption volcanique classique. Si la fracture se produit là où une rencontre du magma avec de l’eau sera possible, on aura une éruption phréato-magmatique. |
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emprunte la fissure, ce qui l’amènera au contact d’une masse d’eau descendante provenant ici d’un cours d’eau de surface. Cette eau pourrait aussi être une nappe phréatique plus ou moins profonde. |
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entraîne en profondeur la vaporisation de l’eau. L’augmentation de pression qui en résulte provoque une explosion importante : c’est l’éruption phréato- magmatique. |
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va se combler puis, si l’alimentation en eau existe toujours, se remplir d’eau. On obtient un gour. Le cratère sous-jacent, comblé par les divers matériaux issus des éruptions, forme le diatrème. |
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Les maars trachytiques
Le maar à magma trachytique (acide) est moins répandu. Il diffère du précédent par une activité non rythmique, libérant son énergie en une ou quelques explosions très violentes. Par suite, au lieu de s’accumuler en un croissant ou un anneau autour du cratère, les projections sont pour partie étalées sur plusieurs dizaines de kilomètres carrés par des déferlantes basales de grande ampleur, et pour partie disséminées sur le pays avoisinant par des panaches étalés à haute altitude.
Ici, l’incidence phréatique n’est pas incriminée, si ce n’est fortuitement. L’énergie explosive est due à la seule détente des gaz magmatiques emprisonnés dans une lave très visqueuse.
En ce sens, le phénomène se rapproche des éruptions vulcaniennes. Le « maar » trachytique est donc une forme de convergence avec le maar basaltique, engendrée en fait par deux types de processus complètement différents.
Un des meilleurs exemples de maar trachytique est le Lac Pavin.
Description des maars rencontrés en France
Les maars seront présentés par département :
Les maars du Puy de Dôme
Les maars de la Haute-Loire
Les maars de l'Ardèche
Les maars de l'Hérault
Les maars du Cantal
Les maars du Var
