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# The use of trachytic lava in the chaîne des Puys for two millennia

Pierre Boivin, Sébastien Gaime, Bertrand Dousteyssier, Denis Henault, Didier

Miallier, Guillaume Martin, Laurent Arbaret, Jacques Roger

► To cite this version:

Pierre Boivin, Sébastien Gaime, Bertrand Dousteyssier, Denis Henault, Didier Miallier, et al.. The use of trachytic lava in the chaîne des Puys for two millennia. Revue des Sciences Naturelles d'Auvergne, 2021, 85, pp.45-77. insu-03577383

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# L'usage des trachytes de la chaîne des Puys depuis deux millénaires

The use of trachytic lava in the chaîne des Puys for two millennia

**Pierre BOIVIN**

Université Clermont Auvergne (UCA),
CNRS, IRD, OPGC, LMV, Clermont-Ferrand
P.Boivin@opgc.univ-bpclermont.fr

**Bertrand DOUSTEYSSIER**

UCA, Maison des Sciences de l'Homme,
Clermont-Ferrand
bertrand.dousteyssier@uca.fr

**Didier MIALLIER**

UCA, CNRS-IN2P3, LPC, Clermont-Ferrand
Didier.MIALLIER@uca.fr

**Laurent ARBARET**

Université d'Orléans, Institut des Sciences de
la Terre d'Orléans
laurent.arbaret@univ-orleans.fr

**Sébastien GAIME**

INRAP Auvergne, Clermont-Ferrand
sebastien.gaime@inrap.fr

**Denis HENAULT**

IGE contractuel, UCA, Maison des Sciences
de l'Homme, F-63000 Clermont-Ferrand.
denis.henault.86@hotmail.fr

**Guillaume MARTIN**

INRAP Rhône-Alpes, Valence
guillaume.martin@inrap.fr

**Jacques ROGER**

SRA Limoges (DRAC Nouvelle-Aquitaine),
UMR 6298 Artéhis, Dijon
jacques.roger@culture.gouv.fr

## Résumé

Les travaux très récents menés dans le cadre d'un Projet Collectif de Recherche (PCR-Trachytes) soutenu par la Direction Régionale des Affaires Culturelles Auvergne-Rhône-Alpes ont profondément renouvelé les connaissances sur l'emploi des laves trachytiques de la chaîne des Puys au cours des deux derniers millénaires. Une fiche d'identité pétrographique complète a été établie pour chacun de ces trachytes. Cette base de données a mis en évidence que chaque volcan trachytique était constitué d'une lave différente de celles de ses voisins, sauf pour le Cliersou et l'Aumône qui possèdent la même. De plus pour le puy de Dôme et le Cratère Kilian nous montrons qu'ils sont constitués chacun de deux laves différentes. Ainsi, la caractérisation fine des matériaux mis en œuvre dans des bâtiments, des tombes ou des sculptures, ailleurs dans la région permet maintenant de remonter au volcan origine.

Durant l'Antiquité, le temple de Mercure au sommet du puy de Dôme et les bâtiments de l'agglomération du col de Ceyssat situés sur la voie Agrippa ont été construits avec un des trachytes du Cratère Kilian, issu d'un important centre carrier ouvert à cet effet. Plusieurs coffres funéraires ou statues réalisés avec le même matériau ont également été trouvés dans un rayon d'une cinquantaine de kilomètres autour d'Augustonemetum (Clermont-Ferrand).

Pendant le haut Moyen Âge, la pratique de l'inhumation dans des sarcophages en pierre s'est généralisée. Autour de la chaîne des Puys et jusqu'à une centaine de kilomètres, la fouille des nécropoles de cette période a révélé des centaines de sarcophages taillés dans du trachyte. Outre la carrière antique du Cratère Kilian de nombreuses exploitations souterraines dont certaines découvertes au cours de ce travail, ont été utilisées à cet effet. Elles concernent les volcans Grand Sarcoui, Cliersou-Aumône et la partie haute du Cratère Kilian.

Dans la région, la construction de bâtiments religieux importants à l'époque romane a également fait appel aux trachytes de la chaîne des Puys. Au-delà du remploi ponctuel de fragments de sarcophages, des pierres à bâtir, moellons, carreaux, des décors architecturaux et des sculptures ont été réalisés
avec de la lave provenant des puys de Dôme, Chopine, Cliersou-Aumône et Sarcoui. Les carrières correspondantes restent inconnues.

À l'Époque moderne, des tentatives ont été faites pour diversifier l'emploi de cette roche. La seule qui a connu un certain développement industriel, aujourd'hui abandonné, a été l'utilisation des cendres du Grand Sarcoui pour fabriquer du verre. Pour le reste, tous les trachytes de la chaîne des Puys ont servi de façon opportuniste dans la construction civile traditionnelle (encadrements d'ouvertures, chaînage). Un usage spécifique concerne les fours à pain de village, plus particulièrement pour leur sole et leur voûte.

Grâce à ce travail, les trachytes de la chaîne des Puys peuvent être utilisés dorénavant, par les archéologues et les historiens, comme indicateurs d'anciens circuits économiques et de pratiques artisanales.

Mots clé : trachyte, chaîne des Puys, Antiquité, Moyen Âge, Époque moderne, indicateur de provenance

## Abstract

The very recent work carried out within the framework of a Collective Research Project (PCR-Trachytes) supported by the Auvergne-Rhône-Alpes Regional Directorate of Cultural Affairs has completely renewed our knowledge of the use of trachytic lavas from the chaîne des Puys over the last two millennia. A complete petrographic identity sheet has been established for each of these trachytes. This database showed that each trachytic volcano was made up of a different lava from those of its neighbours, except for Cliersou and Aumône which have the same lava. Moreover, for the Puy de Dôme and the Cratère Kilian, it was shown that they were each made up of two different lavas. Thus, the fine characterisation of the materials used in buildings, tombs or sculptures elsewhere in the region now makes it possible to trace them back to the original volcano.

During Antiquity, the Temple of Mercury at the top of the Puy de Dôme, the buildings of the Ceyssat Pass agglomeration located on the Agrippa road and the Tourette d'Enval sanctuary were built with one of the Cratère Kilian's trachytes from an important quarrying centre opened for this purpose. Several cinerary chests or statues made from the same material have also been found within a radius of about fifty kilometres around Augustonemetum (Clermont-Ferrand).

During the High Middle Ages, the practice of burial in stone sarcophagi became widespread. Around the Puys chain and up to a hundred kilometres away, the archaeological excavations of necropolises from this period has revealed hundreds of sarcophagi carved in trachyte. In addition to the ancient quarry of the Kilian Crater, numerous underground exploitations, some of which were discovered in the course of this work, were used for this purpose. They concern the volcanoes Grand Sarcoui, Cliersou-Aumône and the upper part of the Cratère Kilian.

The construction of important religious buildings in the region during the Romanesque period also made use of trachytes from the chaîne des Puys. In addition to the occasional use of sarcophagus fragments, building stones, architectural decorations and sculptures were made from lava from the Dôme, Chopine, Cliersou-Aumône and Sarcoui puys. The corresponding quarries remain unknown. In modern times, attempts were made to diversify the use of this rock. The only one that experienced some industrial development was the use of the ashes of the Grand Sarcoui to make glass. For the rest, all the trachytes of the chaîne des Puys have been used opportunistically in traditional civil construction (framing of openings, chaining). A specific use concerns village bakehouse, more particularly the sole (floor) and the voûte (vault).

Thanks to this work, the trachytes of the chaîne des Puys can now be used by archaeologists and historians as indicators of ancient economic circuits and craft practices.

Keywords : trachyte, chaîne des Puys, Antiquity, Middle Ages, Modern period, source indicator
En 1922, Paul Gautier publiait dans le deuxième numéro du Bulletin de la Société d'Histoire Naturelle d'Auvergne un article sur « La Domite. - Ses Applications industrielles ». C'est en écho à cette publication, à l'occasion de son centenaire, que la Société nous a demandé de refaire le point sur la question.

Tout d'abord, la première mise à jour qui s'impose concerne l'usage du terme « domite ». Ce terme a été inventé par Leopold von Buch en 1802 pour qualifier en premier lieu la roche du puy de Dôme puis par analogie toutes les laves gris clair crayeuses auvergnates. Mal défini quant à sa composition minéralogique et chimique, il est depuis longtemps abandonné au plan international. Dans la chaîne des Puys, il qualifiait en particulier toutes les laves aujourd'hui nommées « trachytes » que nous commencerons par caractériser (Boivin et al., 2015).

Ensuite, grâce aux découvertes très récentes obtenues dans le cadre d'un Projet Collectif de Recherche (PCR-Trachytes) soutenu par la Direction Régionale des Affaires Culturelles Auvergne-Rhône-Alpes, leurs utilisations documentées depuis l'époque gallo-romaine seront abordées successivement pour l'Antiquité, le haut Moyen Âge, le Moyen Âge central, et l'Époque contemporaine. Ces résultats feront par ailleurs l'objet d'une monographie très détaillée en cours de publication.

# 1. Les différents trachytes de la chaîne des Puys

## 1.1. Définition

Aujourd'hui, les trachytes sont des laves définies par leur composition chimique, soit environ 62 % en poids de SiO₂ et 11 % de Na₂O+K₂O. Leur champ de variabilité est délimité dans le diagramme TAS (Total Alcali – Silica) qui sert plus généralement pour la classification internationale des laves (Planche 2-1).

Macroscopiquement la lave est massive, bien cristallisée, poreuse, légère et friable, rugueuse au toucher ce qui explique l'étymologie de son nom (du grec τραχύο [trakhus], rugueux). Elle

est généralement de teinte claire : gris, crème, blanc. Le grain est fin, avec souvent quelques cristaux pluri-millimétriques (phénocristaux). Ces gros cristaux sont généralement blancs, plus ou moins transparents (feldspaths) ou brun-noir (mica, amphibole).

## 1.2. Les volcans trachytiques dans la chaîne des Puys, la nature et l'origine de leurs laves

Dans la chaîne des Puys, les volcans pour partie constitués de lave massive trachytique sont au nombre de sept. Du Nord au Sud ce sont : le puy Chopine, le Grand Sarcoui, le Cliersou, le puy de l'Aumône (ou Petit Suchet), le puy de Dôme, le Cratère Kilian et le puy Vasset (ou puy de Montchar). Tous ces volcans se trouvent de part et d'autre du centre de la chaîne des Puys, sur une distance de 8 km (Planche 1).

Par suite de leur style d'éruption (dynamisme éruptif), les édifices trachytiques sont principalement constitués de trois types de formations : des accumulations de cendres et blocs d'origine gravitaire, des dépôts de pyroclastites (toutes roches fragmentées par l'éruption) plus ou moins stratifiés et, généralement à l'aplomb de leur cheminée, de grandes quantités de lave massive. Selon le chimisme de la lave, les proportions relatives de ces formations et leur disposition ainsi que la forme des volcans trachytiques seront différentes : dômes aplatis (Cliersou, Aumône), simple (Grand Sarcoui), composite (puy de Dôme) ou en aiguille plus ou moins visible (Chopine, Kilian, Vasset) (Boivin et al., 2017).

La chaîne des Puys est un ensemble exceptionnel connu pour l'alignement de ses volcans et la diversité chimique de ses laves. Il présente, sans lacune, tous les types de laves depuis les basaltes pauvres en silice (environ 44% de SiO₂) jusqu'aux trachytes les plus siliceux (environ 70% de SiO₂) (Planche 2-1). Cette grande variété de laves s'explique par la transformation étape par étape, d'un magma « père » en un magma « fils » dit plus évolué. Ce processus, appelé « cristallisation fractionnée », se déroule en profondeur, dans des réservoirs (chambres magmatiques), où les
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magmas refroidissent lentement. Ceci a pour effet de provoquer leur cristallisation progressive. Les cristaux (solides) se séparent du liquide résiduel dont la composition change corrélativement. Les premiers cristaux à décanter sont pauvres en silice, telle l'olivine, ce qui a pour résultat d'enrichir, en proportion, le liquide en SiO₂. De proche en proche, les magmas évoluent et finissent par atteindre le domaine des trachytes en fin de processus. Ils peuvent naturellement faire éruption à n'importe quelle étape, ce qui explique la diversité des laves connues en surface. Il faut cristalliser environ 90% d'un magma basaltique pour que le liquide résiduel atteigne la composition des trachytes, c'est ce qui explique le faible nombre de ces volcans dans la chaîne des Puys (7) au regard du nombre total de volcans présents (environ 80). Enfin, ce n'est pas parce que deux laves appartiennent à la classe des trachytes qu'elles seront identiques. Outre leurs écarts de chimisme, la présence et l'abondance de tel ou tel minéral seront des critères distinctifs.

## 1.3. Les trachytes sur le terrain, leur contexte volcanologique et leurs caractères macroscopiques

Parmi les sept volcans trachytiques cités précédemment deux, le puy Chopine et le Vasset, ne montrent, du moins à ce jour, aucune trace d'exploitation ancienne de type carrière. L'hypothèse actuelle, pour expliquer la mise en œuvre avérée du trachyte du puy Chopine et probable de celui du second, est de supposer l'exploitation de blocs épars autour de ces volcans.

Comme présenté précédemment, les volcans trachytiques de la chaîne des Puys, ont émis leurs produits soit comme pyroclastites (mélange de cendres et de blocs) soit comme lave massive. Pour l'essentiel seule cette dernière a été exploitée comme matériau de construction, funéraire ou de décoration. Sauf indications spécifiques il ne sera question que de cette forme ci-après.

### 1.3.1. Puy Chopine

Le volcan du puy Chopine et sa genèse ont été réinterprétés en 1973 (Camus et al.). Son âge très bien connu par de multiples datations par

la méthode du carbone 14 (¹⁴C) et de 9700 ± 200 ans (Miallier et al., 2012). Après un épisode violemment explosif qui émet des écoulements pyroclastiques puissants, la lave dégazée s'extrude en surface sous forme d'une aiguille qui constitue le relief actuel (Planche 2-2). Le trachyte du puy Chopine se rencontre sous forme de blocs éboulés à partir de l'aiguille constituant le sommet du puy. La roche est blanche, dure et casse en morceaux anguleux. Elle contient des phénocristaux blancs de feldspath, noirs de mica et vert foncé de clinopyroxène. Çà et là, de minuscules cristaux jaune-citron de sphène (silicate de titane et de calcium) sont caractéristiques de cette lave.

### 1.3.2. Grand Sarcoui

Le scénario de l'éruption de ce volcan datée de 12 600 ± 500 ans, a été réactualisé par Miallier et al. (2017). Après l'ouverture du cratère par de violentes explosions, un dôme de lave régulier se met en place, puis une partie de celui-ci s'effondre sous l'effet d'une nouvelle intrusion. Finalement une émission de cendres fines en masque la cicatrice et rétablit l'aspect en « fond de chaudron » régulier qui fait la notoriété de ce dôme. Le trachyte massif du Grand Sarcoui se trouve au SE dans la partie intacte du dôme où ont été ouvertes plusieurs carrières, dont la plus grande, la Grotte du Grand Sarcoui a été exploitée jusqu'aux années 1950. Ailleurs, en particulier sur le flanc NE, de nombreuses carrières ont servi à exploiter les formations de cendres et blocs pour l'industrie du verre. Ces dernières formations sont très friables et impropres à tout usage de construction. Le trachyte est gris clair, avec quelques phénocristaux blancs de feldspath et des paillettes de mica noir.

### 1.3.3. Cliersou et Aumône

La genèse de ces volcans a été proposée par Camus (1975). Leur âge exact reste inconnu, mais serait compris entre 14 000 et 15 000 ans sur la fois de reconstructions chronostratigraphiques (Miallier et al., 2012). Le premier dôme à se construire est celui de l'Aumône. Sa lave est moins visqueuse que celle du Grand Sarcoui ce qui lui donne une forme davantage aplatie. Après une explosion, émerge le dôme du Cliersou très semblable à
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1 : Diagramme international TAS pour la classification des laves IUGS (d'après Le Maitre et al., 2002). Le champ de composition des trachytes est coloré. Les points matérialisent les compositions des laves émises par les volcans de la chaîne des Puys (base de données EAVUC-LMV). Ils sont remarquablement alignés et dessinent un continuum quasi sans lacune.

2 : Image Lidar ombrée du puy Chopine. La protrusion conique émerge nettement du cratère ouvert dans l'ancien puy des Gouttes (CRAIG - GeoFIT-Expert – 2016).

3 : Scénario synthétique de la naissance du puy de Dôme. (d'après Deniel et al., 2019). Coupes NNE-SSW illustrant l'éruption en quatre phases (voir texte). L'altitude est donnée en mètres au-dessus du niveau de la mer (m a.s.l.).

1 : Socle granitogneissique, 2 : formations volcaniques plus anciennes (coulées de lave et cônes de cendres), 3 : trachyte à clinopyroxène vert + biotite et cendres et blocs associés (couleur claire), 4 : trachyte à biotite et cendres et blocs associés (couleur claire), 5 : pyroclastites terminales, 6 : zones fumerolisées et silicifiées, 7 : fumerolles.

<caption>Planche 2 : Définition internationale des trachytes. Les volcans présentant les trachytes les plus siliceux</caption>
son jumeau. Le trachyte de ces deux volcans est identique, aussi bien à l'œil nu qu'au regard des paramètres décrits plus loin. La lave a été exploitée en carrières, souvent sous forme de grottes.

Macroscopiquement le trachyte est gris, avec des phénocristaux plus ou moins nombreux d'amphibole (baguettes noires) qui donnent parfois, lorsqu'ils sont abondants, un aspect sombre à la roche. L'abondance d'enclaves gris foncé, à grain généralement fin, de taille centimétrique, est une caractéristique de ce trachyte ; au minimum il s'en observe au moins une par m².

### 1.3.4. Puy de Dôme

Les connaissances sur la structure et la genèse du puy de Dôme viennent d'être mises à jour (Portal et al., 2019; Deniel et al., 2019; Barnoud et al., 2020). Sa formation, datée de 11 000 ± 200 ans, peut être résumée en quatre épisodes (Planche 2-3). L'éruption commence par une intrusion qui soulève les formations volcaniques préexistantes et donne le relief du Petit Puy de Dôme (Van Wyk de Vries et al., 2014). Dans un deuxième temps, la lave perce en surface et forme un dôme de taille limitée, le « Puy de Dôme B ». Puis ce dôme est fragmenté et bousculé par une arrivée massive de lave, le « Puy de Dôme A ». Enfin, l'éruption se conclut par l'émission d'une nappe de cendres qui recouvre tout le flanc est du volcan et lui donne la forme d'un cône.

Le trachyte du puy de Dôme, gris très clair, se distingue par sa grande abondance de phénocristaux de feldspath blanc ou incolore, de dimensions pluri-millimétriques à centimétriques, qui montrent en leur centre une zone laiteuse. Ils sont souvent associés en amas auxquels s'adjoignent de grosses paillettes de mica noir. Ces paillettes se rencontrent aussi isolées dans la lave. Deux types de trachytes ont été émis par le puy de Dôme (Deniel et al., 2019). Le premier, Puy de Dôme B, contient en plus des minéraux précédemment cités du clinopyroxène vert, le second, Puy de Dôme A, émis pendant la phase principale de l'éruption n'en contient pas.

Aucune carrière de trachyte massif n'est actuellement visible sur les flancs du puy de Dôme. Seules quelques traces d'exploitation s'observent sur l'arête SE où est installé le chemin des Muletiers, et d'autres enfouies sous la maison de site du sommet, où ont été extraits les matériaux de construction du bâtiment principal de l'observatoire météorologique à la fin du XIXe siècle (Bruyerre 1875). Ailleurs les formations de cendres et blocs ont pu être utilisées de façon opportuniste et ponctuelle.

### 1.3.5. Cratère Kilian

Ce volcan est très discret car son profond cratère est caché par la forêt. Les phases de son éruption, bien datée par ¹⁴C à 9400 ± 200 ans (Miallier et al., 2012) ont été détaillées par Colombier et al. (2017, 2020). Après l'intrusion du magma sous les formations volcaniques antérieures, ce qui donne le relief du puy des Grosmanaux (Van Wyk de Vries et al., 2014), celui-ci arrive en surface et provoque cinq explosions successives d'intensité décroissante avec émission corrélative d'écoulements pyroclastiques volumineux. Après cet épisode, le magma dégazé engendre un dôme de taille réduite mais une ultime explosion le transforme en dent creuse.

La partie supérieure du cratère Kilian offre de petites falaises verticales de trachyte, en général associées à des entrées de minuscules carrières souterraines enfouies sous les colluvions et la litière forestière. Le trachyte exposé est gris clair avec des phénocristaux assez peu nombreux de feldspath (blanc), de mica (paillettes noires) et d'amphibole (baguettes noires). Il a une texture « crayeuse » et est associé à la périphérie relique du dôme (Kilian I).

Au fond du « cratère », dépression en partie anthropique (Planche 5-3), des déchets de carrières comprennent deux variétés de trachyte. Outre Kilian I on trouve une lave "dure" (Kilian II). Ces deux types se distinguent visuellement, mais aussi par leur son quand ils sont frappés avec un marteau, le second sonnant davantage que le premier. Le front de taille d'où a été extraite la roche de type Kilian II n'est plus visible car recouvert par les résidus des carrières souterraines placées en hauteur et par des colluvions (Miallier et al., 2013).
### 1.3.6. Puy Vasset

Le puy Vasset est également un volcan discret car situé dans une partie boisée et peu fréquentée de la chaîne des Puys. Il a eu une éruption analogue à celle du puy Chopine, mais son aiguille moins haute, est restée enrobée et cachée dans une brèche hétérogène de socle et de basalte plus ancien. Son âge est de 9200 ± 400 ans (Boivin et al., 2017). La nature trachytique du puy Vasset est attestée par les pyroclastites et les blocs qui se trouvent alentours. Ce trachyte, dont l'étude détaillée est en cours, est généralement de couleur beige, avec de nombreux méats. Les phénocristaux visibles sont du feldspath, de l'amphibole et peut-être du mica.

## 1.4. La composition chimique et minéralogique des trachytes de la chaîne des Puys

Les compositions des trachytes des six volcans bien étudiés dessinent une tendance linéaire approximative dans le diagramme TAS montrant qu'ils résultent de degrés variables de différenciation magmatique (Planche 3-1) : les moins différenciés sont ceux de l'Aumône et du Cliersou, avec des teneurs moyennes en SiO₂ et Na₂O + K₂O égales à 62,0% et ≈ 9,5%, respectivement ; le plus différencié est celui du puy Chopine, avec SiO₂ et Na₂O + K₂O à 68,9% et 11,3%, respectivement.

Les analyses chimiques seules ne permettent pas de distinguer avec certitude les membres des couples Aumône/Cliersou et Sarcoui/Kilian. L'apport de la minéralogie, que ce soit la nature des cristaux présents ou leur morphologie, est un critère beaucoup plus robuste et facile à mettre en œuvre (Planche 3-2). Seul le couple Aumône/Cliersou reste encore inséparable avec ce critère.

Les trachytes sont porphyriques, montrant de gros cristaux plurimillimétriques inclus dans une pâte (la mésostase) à grain fin, plus ou moins poreuse. Parmi les phénocristaux, le minéral principal est le feldspath plagioclase, présent dans tous les échantillons. Les autres phénocristaux, sont l'amphibole, la biotite, le clinopyroxène et le feldspath alcalin (anorthose/sanidine). Il y a une évolution systématique de l'assemblage des

phénocristaux depuis le couple Aumône-Cliersou (plagioclase + clinopyroxène + 2 amphiboles), en passant par le Kilian (plagioclase + amphibole + biotite), le Grand Sarcoui et le puy de Dôme (plagioclase + biotite) jusqu'au puy Chopine (plagioclase + biotite + clinopyroxène + sanidine). Le puy de Dôme comprend deux types de trachyte : le type le plus abondant (PdD A) montre le même assemblage de phénocristaux que le Grand Sarcoui, alors que le deuxième type (PdD B) a le même assemblage de phénocristaux que le puy Chopine, comprenant du clinopyroxène vert très caractéristique. Les minéraux dits accessoires tels que l'apatite, le zircon et la titano-magnétite sont largement présents. Seul le trachyte du puy Chopine contient systématiquement du sphène (ou titanite) jaune citron. Le Kilian II contient des sphérules submillimétriques de cristobalite (silice) non observées sous ce faciès dans les autres volcans.

## 1.5. Caractéristiques d'exploitabilité des gisements (propriétés mécaniques des matériaux)

Pour qu'une roche puisse être utilisée, il faut d'abord que ses propriétés physiques soient en adéquation avec l'usage prévu. Afin d'évaluer celles-ci un travail détaillé sur le Chopine, le Cliersou, le puy de Dôme et le Kilian a été réalisé par Auzanneau et Héritier (2010). Le trachyte du Grand Sarcoui n'a pas subi les mêmes tests et ne peut donc être comparé aux autres. Ils ont, par contre, pu mesurer et prendre en compte les propriétés des moellons mis en œuvre dans la construction du temple de Mercure au sommet du puy de Dôme et des bâtiments de l'agglomération antique du col de Ceyssat. Leurs données sont résumées ici.
Pour faciliter les comparaisons, les résultats des mesures des divers paramètres détaillés ci-dessous sont représentés par rapport à la masse volumique des échantillons. Cette dernière est une donnée essentielle puisqu'à partir de la taille des objets mis en œuvre, on en déduit le poids des blocs extraits et donc les contraintes liées à leur transport.

La gamme des masses volumiques observées est très large, de 1350 à presque 2200 kg/m³.
Ceci ne peut pas s'expliquer par des différences de compositions des roches, puisque à l'inverse des résultats obtenus, les trachytes les plus siliceux, puy de Dôme et Chopine, devraient être les moins denses. Seules les variations de porosité sont à même d'expliquer la gamme des masses volumiques mesurées : plus les trachytes sont poreux, moins ils sont denses. La relation étant presque parfaitement linéaire, la porosité ouverte mesurée ici peut être assimilée à la porosité totale (Planche 3-3) comme le confirme l'examen des lames minces. Cette porosité correspond au dégazage tardi-éruptif du trachyte qui se produit tandis que les microlites cristallisent au dépends du liquide résiduel qui se résorbe et exsolve ses gaz dissouts.

La résistance à la compression statique est, au premier ordre, positivement corrélée à la masse volumique (et donc par extension inversement corrélée à la porosité). On en conclut que la porosité diminue la résistance de l'échantillon donc son aptitude à être mis en œuvre dans la construction de murs porteurs mais, en contrepartie, augmente sa facilité de taille. La grande dispersion des valeurs mesurées sur le puy de Dôme, par exemple, reflète directement la nature très variée des échantillons collectés, de cendreux et poreux à compacts et denses.

Ces corrélations sont donc essentiellement liées à un seul paramètre : la porosité.

Finalement, d'après les résultats des mesures les trachytes de la chaîne des Puys peuvent être classés suivant trois groupes (Planche 3-4) :

- Matériaux à faible résistance mécanique (Rc < 10 MPa). Ces matériaux sont peu denses (ρ <1660 kg/m³). Ce groupe correspond aux échantillons du Cliersou et aux faciès cendreux du Kilian I et du puy de Dôme.

- Matériaux à caractéristiques intermédiaires (10 MPa < Rc < 25 MPa). La masse volumique est comprise entre 1600 et 1900 kg/m³. Cette catégorie comprend le faciès à sphérules siliceuses du Kilian II et certains échantillons du puy de Dôme.

- Matériaux ayant de très bonnes caractéristiques (Rc > 25 MPa). Leur masse volumique est comprise entre 2000 et 2200 kg/m³. Ces matériaux regroupent les trachytes du puy Chopine et le faciès compact du puy de Dôme.

L'échantillonnage plus varié du puy de Dôme permet de mettre en évidence la large hétérogénéité des édifices trachytiques (la gaine brèchique, le trachyte cendreux et le trachyte compact). Les échantillons du Kilian montrent aussi une hétérogénéité analogue dans le corps de l'édifice. Le Grand Sarcoui dont le front de taille a été ausculté au scléromètre (instrument portatif servant à mesurer la résistance à la compression par rebond d'une pointe) montre également une forte fluctuation de la résistance à la compression dynamique (4 à 70 MPa) avec un pas d'environ 5 m. Ceci laisse la possibilité, suite à un choix judicieux du matériau in situ par l'exploitant, d'avoir par exemple une roche de bonne qualité pour la construction, même si elle provient d'un volcan globalement peu favorable.

Un autre paramètre s'avère d'une importance cruciale pour la mise en œuvre des trachytes, leur gélivité. Celui du puy de Dôme y est très sensible (Kieffer et Lautridou, 1971, 1975) à la différence du trachyte Kilian II moins fragile, ce qui le disqualifie a priori pour tout usage en position non protégée des intempéries.

Enfin, ultime critère de choix, la taille des blocs bruts qu'il est possible d'extraire des sites. Par exemple le Chopine ne donne semble-t-il que des blocs infra métriques tandis que le Kilian a permis de mettre en œuvre des monoblocs finis de 1 x 1 x 2 m. Les fentes délimitant ces blocs sont le résultat des contraintes développées durant la mise en place des dômes et des protrusions. Sauf exception la roche est massive et homogène dans toutes les directions ce qui facilite sa taille et sa sculpture.

## 1.6. Que conclure de la nature des matériaux trachytiques ?

Les trachytes de la chaîne des Puys issus des volcans puy Chopine, Grand Sarcoui, Aumône, Cliersou, puy de Dôme et Kilian peuvent être relativement facilement distingués les uns des autres, sauf en ce qui concerne ceux de l'Aumône et du Cliersou qu'on considérera comme identiques dans l'état actuel des connaissances. De plus, deux
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<table><thead><tr><th rowspan="2">Volcan</th><th colspan="5">Phénocristaux</th><th colspan="2">Mésostase</th></tr><tr><th>Plagioclase</th><th>Sanidine</th><th>Cpx</th><th>Amphibole</th><th>Biotite</th><th>Cpx</th><th>Silice</th></tr></thead><tbody><tr><td>Aumône</td><td>X<br>peu destabilisé</td><td></td><td>X<br>incolore/brun</td><td>2</td><td></td><td></td><td rowspan="2">2</td></tr><tr><td>Cliersou</td><td>X<br>peu destabilisé</td><td></td><td>X<br>incolore/brun</td><td>2</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kilian I</td><td>X<br>destabilisé</td><td></td><td></td><td>X</td><td>X</td><td>X</td><td></td></tr><tr><td>Kilian II</td><td></td><td></td><td></td><td>destabilisé</td><td>destabilisé</td><td></td><td>X</td></tr><tr><td>Grand Sarcouil</td><td>X<br>peu destabilisé</td><td></td><td></td><td></td><td>X</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PdD A</td><td>X<br>très destabilisé</td><td>X</td><td>X vert</td><td></td><td>X</td><td></td><td>X</td></tr><tr><td>Puy Chopine</td><td>X</td><td>X</td><td>X vert</td><td></td><td>X</td><td></td><td>X</td></tr></tbody></table>

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1 : Compositions moyennes des laves de chacun des volcans trachytiques (les barres représentent les écarts types). Les carrés rouges représentent les déchets antiques de la carrière du Kilian (d'après Boivin et al., 2015).

2 : Cortège minéralogique de six trachytes de la chaîne des Puys (Cpx : clinopyroxène). Kilian : I, type « crayeux » ; II : type « dur ». Puy de Dôme (PdD) : A, trachyte principal type ; B : type contenant du clinopyroxène vert. Les mésostases contiennent toujours des feldspaths microlitiques, principalement de l'anorthose. Le cortège minéralogique présent dans chaque type de trachyte étudié suffit à le caractériser complètement et permet de les distinguer les uns des autres, excepté pour les membres du couple Aumône-Cliersou (d'après Boivin et al., 2015).

3 : Variation de la porosité de divers trachytes en fonction de leur masse volumique. Les barres d'incertitude correspondent à la moyenne des écarts absolus des observations par rapport à leur moyenne arithmétique (mesure de la dispersion d'un ensemble de données) (Auzanneau et Héritier, 2010).

4 : Variation de la résistance à la compression de divers trachytes en fonction de leur masse volumique. Les cadres délimitent la qualité des roches pour une utilisation de construction en élévation. Les barres d'incertitude correspondent à la moyenne des écarts absolus des observations par rapport à leur moyenne arithmétique (mesure de la dispersion d'un ensemble de données) (Auzanneau et Héritier, 2010).

<caption>Planche 3 : Caractérisation des trachytes de la chaîne des Puys</caption>
volcans offrent chacun deux types de trachyte également caractéristiques : le Puy de Dôme (A) à mica seul, le Puy de Dôme (B) à mica et clinopyroxène vert, le Kilian I à mica et amphibole et enfin le Kilian II à mica et amphibole profondément déstabilisés et accompagnés de sphérules de silice. Cette distinction peut être réalisée avec n'importe quel paramètre utilisé : observation microscopique sur lame mince, analyse chimique sur roche totale, analyse chimique des minéraux à l'aide de la microsonde électronique. Naturellement le croisement de plusieurs paramètres confortera la détermination du volcan source.

Malgré de fortes variations liées aux conditions volcanologiques de mise en place du trachyte considéré, les propriétés physiques permettent aussi de regrouper ces laves en plusieurs groupes adaptés à divers usages. Les trachytes du puy Chopine et du puy de Dôme sont denses et résistants à l'écrasement, tandis que ceux du Cliersou et du Kilian I, légers, sont beaucoup plus fragiles. Celui du Kilian II en position intermédiaire semble offrir les avantages des deux extrêmes. Mais, d'un point à l'autre des fronts exploités, ces propriétés peuvent varier sensiblement ce qui tempère une relation univoque volcan-usage. De plus, comme on le verra, d'autres critères, en particulier économiques, seront pris en compte au cours de l'histoire dans la mise en œuvre de tel ou tel trachyte.

## 1.7. Protocole de prospection

Sur les sites d'intérêt, la nature trachytique des éléments a été pour l'essentiel reconnue visuellement. Toutefois l'expérience montre qu'il est souvent illusoire d'aller au-delà de cette détermination suite aux états de surface liés à l'altération, aux restes d'enduits et aux pratiques agressives de nettoyage. Les prélèvements d'échantillons ont donc été privilégiés, soit sous forme de fragments lorsque les éléments étaient déjà brisés (cas fréquent des sarcophages et des murs ruinés), soit par carottage (carottes de Ø 2 cm et longueur 4 cm), suivi du rebouchage du trou avec un ciment teinté mêlé de poudre de trachyte. Systématiquement une lame mince a été réalisée et elle a suffi dans 99% des cas à

reconnaître la paragenèse minéralogique de la lave qui, par croisement avec le tableau 2 de la planche 3, nous a indiqué le volcan source.

## 2. L'usage des trachytes pendant l'Antiquité

La présence de ruines antiques au sommet du puy de Dôme est connue depuis au moins le XVIIe siècle (Duchesne 1609), mais c'est à partir de 1872, lorsque débutent les travaux de la construction de l'observatoire météorologique, que l'ampleur des aménagements est révélée et qu'un imposant complexe cultuel est mis au jour.

Il s'agit d'un sanctuaire qualifié de « montagne » de par son emplacement exceptionnel, localisé seulement quelques mètres en contrebas du sommet du volcan. Il associe des traits architecturaux classiques tel son vaste pronaos et d'autres de tradition celtique comme sa cella carrée avec galerie. Les inscriptions et éléments de statuaire retrouvés attestent en ce lieu le culte de Mercure, dieu des voyageurs et des commerçants. C'est même peut-être le volcan tout entier qui est dédié à cette divinité très prisée des Arvernes (Dousteyssier 2011 : 43-44).

Construit au milieu du IIe siècle. ap. J.-C., les dimensions importantes du temple sommital (3600 m²) impliquent un chantier conséquent qui s'est étalé sur de nombreuses années. La topographie marquée a été parfaitement utilisée avec une construction en terrasses qui concourt à la fois à la préparation spirituelle du pèlerin dans son acte religieux et à magnifier le temple qui apparaissait alors comme posé sur un vaste podium visible depuis la capitale Augustonemetum (actuel Clermont-Ferrand) située 1000 m plus bas.

Les fouilles archéologiques entreprises à la fin du XIXe siècle ont montré que l'essentiel du matériau de construction mis en œuvre est de nature trachytique (grand appareil, corniche, chapiteau, autel, inscription (Planche 4-1 et 4-2). A l'époque, il est supposé provenir du puy de Dôme même. Mais en 1906, Brunhes, directeur de l'observatoire du puy de Dôme, publie les travaux de son assistant David sur la direction d'aimantation des dalles de trachyte découvertes lors des fouilles du temple en 1902. Ces travaux démontrent que le trachyte
du puy de Dôme n'a ni l'orientation magnétique, ni la composition chimique requises. Par contre les propriétés de celui du Cliersou sont suffisamment proches pour que ces auteurs retiennent comme origine, soit une carrière inconnue du Cliersou, soit un volcan contemporain. Cette interprétation sera ensuite retenue sans nuance, y compris lors des dernières fouilles des années 2000 (Gely et al., 2008).

Nos travaux, appuyés sur l'étude des trachytes de la chaîne des Puys décrits précédemment, montrent sans ambiguïté qu'un autre trachyte que celui du Cliersou a été utilisé, le type Kilian II à sphérules de silice (Boivin et al., 2015). À ce jour aucun élément en trachyte du Kilian n'a été retrouvé dans un contexte archéologique antérieur au milieu du IIe siècle ap. J.-C. C'est donc bien pour répondre aux besoins du chantier du temple de Mercure qu'une carrière spécifique a été ouverte. Elle a permis l'approvisionnement en pierres des constructions sommitales du puy de Dôme mais aussi des bâtiments situés à proximité : l'agglomération du col de Ceyssat (secteurs du puy Redon, du col, et du quartier occidental (Planche 4-3) et peut-être le sanctuaire de la Tourette d'Enval (Dousteysier 2011 : 28-47). L'utilisation de ce matériau dans les constructions est finalement assez limitée, tant chronologiquement que géographiquement. Lorsque l'on s'éloigne du puy de Dôme, le trachyte du Kilian est peu ou n'est pas utilisé, concurrencé par d'autres matériaux (Boivin et al. sous presse). Sa mise en œuvre comme pierre de construction (hors remploi) au-delà du IIIe siècle n'est pas documentée.

Ce trachyte particulier a également été utilisé pour la réalisation de coffres cinéraires (Planche 5-2). La taille expérimentale menée par Yves Connier en juin 2017 prouve qu'un coffre peut être réalisé en quelques heures, laissant penser qu'il s'agit d'éléments peu coûteux. L'aire de diffusion des coffres en trachyte Kilian II ne dépasse pas un rayon de 50 km (Boivin et al., sous presse). Enfin de la statuaire a été sculptée dans ce matériau, en témoignant les chapiteaux et corniches ornés du temple de Mercure et le cavalier à l'anguipède retrouvé lors d'une fouille menée par Maxence Segard sur un établissement rural

antique à Riom, à moins de 25 km de la carrière.

Comme signalé plus haut, les fronts de taille supposés de la carrière sont aujourd'hui masqués par les éboulis et le sol forestier. Sa localisation est néanmoins bien fixée par les énormes tas de déchets qui ont été générés pendant son activité (Planche 5-3) (Miallier et al., 2013). Un sondage a montré qu'ils étaient essentiellement constitués de trachyte Kilian II, avec de nombreuses traces d'outils. Les caractéristiques pétrographiques de ce trachyte impliquent également qu'il provient de la partie interne du dôme, donc en contrebas des carrières mérovingiennes trouvées à la périphérie haute du Cratère Kilian où elles en exploitent la carapace (Kilian I). Le volume estimé de ces dépôts est de l'ordre de 40 000 m³, ce qui suggère un volume extrait utile compris entre 100 000 et 150 000 m³. Un tel volume inclut l'utilisation antique, mais aussi comme on le verra plus loin, la taille de sarcophages durant le haut Moyen Âge.

Aucune carrière antique n'a été reconnue sur les autres volcans trachytiques, Chopine, Sarcoui, Cliersou, Aumône et puy de Dôme. Les exploitations avérées sont toutes postérieures à la période gallo-romaine mais quelques blocs taillés, épars, retrouvés lors de fouilles menées dans la région de Clermont-Ferrand suggèrent cependant l'existence d'un approvisionnement sporadique et opportuniste à partir de ces volcans. C'est le cas d'un bloc retrouvé sur une fouille à Cébazat et provenant du puy Chopine (Delhoofs et al. 2017), d'un bloc utilisé dans la villa de Clermont-Ferrand/Trémonteix et provenant du puy de Dôme, de même qu'un chaperon de mur découvert au col de Ceyssat. Une tête de statue ainsi qu'un bloc retrouvés à Romagnat/Maréchal (Planche 5-1) ; (Boivin, Liégard, 2014) et à Trémonteix (Clermont-Ferrand) présentent la signature des volcans Aumône/Cliersou (Boivin, 2013).

### 3. Les trachytes pendant le haut Moyen Âge

Les traces qui témoignent encore aujourd'hui de l'époque mérovingienne sont pour l'essentiel des nécropoles. Dans le Massif central, les sols acides conservant mal les
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1 : Temple de Mercure au sommet du puy de Dôme. Encadrement de la fenêtre de la chambre aux offrandes.

2 : Temple de Mercure au sommet du puy de Dôme. Mur de soutènement de la terrasse est (photos P. Boivin, 08/12/2009).

3 : Restes de murs en petit appareil d'une maison située en bordure de la voie romaine, à l'ouest du col de Ceyssat (Point 9 in Trément et al., 2003). (Photo Auzanneau et Héritier (2010).

Planche 4 : Usage du trachyte de la chaîne des Puys durant l'Antiquité (I)
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1 : Éléments du groupe statuaire de la villa de Maréchal (Romagnat) (Boivin & Liegard, 2014)(Photo B. Dousteyssier)

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2 : Urne funéraire du marbrier Lucius Ilius Cadgatis. Nécropole de Vallière, Clermont-Ferrand (Blanc et al., 2014) (Photo D. Miallier).

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3 : Dépôts de déchets de taille de la carrière antique, Cratère Kilian (lidar LidArverne, CRAIG - GeoPhenix - 2011)

<caption>Planche 5 : Usage du trachyte de la chaîne des Puys durant l'Antiquité (II)</caption>
restes organiques, seuls subsistent préférentiellement sur ces sites les sarcophages en pierre.

L'étude de ce mobilier, qui a réellement commencé au milieu du XIXe siècle, s'est focalisée sur sa morphologie et peu sur les matériaux mis en œuvre (Perrier, 1981). A l'époque étaient mentionnés le granite, le calcaire ou le grès. Hormis quelques très rares mentions antérieures, il a fallu attendre les années 1990-2000, pour que des fouilles archéologiques de sauvetage ou programmées mettent au jour un corpus conséquent de sarcophages en trachyte dans le département du Puy-de-Dôme et ses voisins (Planche 6).

### 3.1. Les nécropoles et le remploi de fragments de sarcophages dans le bâti

La fouille menée par Sébastien Gaime sur la motte d'Olby, à proximité immédiate de la chaîne des Puys, a permis la mise au jour d'au moins 41 sarcophages en trachyte (Gaime et al, 2000) alors que seule une partie du site a été explorée. Le recoupement des données issues de l'étude bibliographique et des explorations archéologiques récentes permet de retenir un NMI (nombre minimum d'individu) de 123 sarcophages en trachyte repérés sur différents sites de la commune de Clermont-Ferrand, notamment dans les quartiers de Notre-Dame du Port, Saint-Alyre, Sainte-Marie, Dollet et Trémonteix (voir par exemple Chuniaud et al., 2013 ; Eschbach, 2011 ; Gauthier, 2010). Le mode de calcul par NMI, très restrictif, ne permet pas de prendre en compte les descriptions peu précises qui font pourtant état de la découverte de plusieurs centaines de sarcophages à Clermont-Ferrand.

Un récent diagnostic mené à Cébazat a mis au jour une nécropole qui a livré plusieurs sarcophages en ignimbrite et au moins sept en trachyte (Carlier, à paraitre). Plus éloignés des volcans trachytiques, Brioude, dans le département de la Haute-Loire, offre un site exceptionnel associé au baptistère de la basilique (73 cuves recensées : Arbaret et Gauthier, 2015) tandis qu'en Creuse les églises Sainte-Anne de Basville, et de Saint Hilaire à Moutier-Rozeille sont remarquables avec

respectivement 14 et 17 sarcophages (Roger, 2015). Le site le plus lointain qui a livré des sarcophages en trachyte se localise sur la commune de Roanne, dans le département de la Loire, à près de 90 km des carrières (Liegard et al., 2009).

Ces sites remarquables sont complétés par des découvertes plus sporadiques, d'une ou deux cuves, généralement à proximité de lieux de culte (Mozac, Prondines, Saint-Pierre-le-Chastel etc). Dans le département de l'Allier, à la Couronne sur la commune de Molles, 2 sarcophages en trachyte sont également présents (Martinez, 2012), de même que dans l'espace funéraire contigu à l'église Saint Martin de Creuzier-le-Vieux où existent trois cuves en trachyte mêlées à des sarcophages probablement en grès.

La prospection systématique des édifices religieux romans du Massif central (Corrèze, Creuse, Allier, Puy-de-Dôme, Loire, Haute-Loire et Cantal) a permis aussi d'inventorier de très nombreux édifices livrant dans leurs murs des morceaux de sarcophages en remploi. On retrouve en effet régulièrement de petits fragments de paroi de cuve de sarcophage en trachyte (épaisseur standardisée autour de 7 cm) attestant une occupation funéraire mérovingienne, antérieure à la construction de l'église. C'est notamment le cas à Liginiac ou Saint-Etienne-la-Geneste, en Corrèze.

### 3.2. Les matériaux constituant les sarcophages et leurs provenances

A côté d'autres matériaux d'origine volcanique (ignimbrite de Farges, commune de Saint-Nectaire), sédimentaire (calcaire, grès) ou granitique, les sarcophages prospectés dans le Massif central sont donc aussi – et parfois en grand nombre - trachytiques.

Grâce aux critères précédemment énoncés (Planche 3-2), il est souvent très facile de reconnaître en lames-minces, le volcan-source à l'origine de ce matériau. On constate l'omniprésence du trachyte des deux puys Cliersou et Aumône (56%) suivi de peu par celui tiré du Kilian (40% : 21% Kilian I, 19% Kilian II). Pour ce dernier volcan, la poursuite de l'utilisation du gisement Kilian II initialement mis en œuvre durant l'Antiquité
doit être soulignée. Enfin et contre toute attente, malgré la notoriété du site et de son nom, le trachyte du Sarcoui n'a été retrouvé que dans 4% de notre inventaire (composé au total de 233 objets). La lave du puy de Dôme n'a été trouvée qu'une seule fois, à Artonne, mais cette attribution est encore sujette à caution.

### 3.3. Les carrières

Tous les volcans reconnus comme source confirmée de sarcophages ont révélé des carrières avec les traces indiscutables de leur extraction. A côté des sites connus depuis longtemps : grottes du Grand Sarcoui, du Cliersou et de l'Aumône, d'autres grottes-carrières cachées par les colluvions et la couverture forestière ont été mises au jour par nos travaux sur ces mêmes sites mais aussi, et c'est une découverte, dans la partie haute du Cratère Kilian. Au total, une soixantaine de carrières ont été reconnues et cartographiées par le Groupe Spéléologique Auvergnat et plusieurs ont été fouillées selon les standards actuels de l'archéologie (Miallier et al, 2009, 2010 ; Martin et Gaime, 2016, 2017). Celles-ci ont permis de documenter en détail les techniques de taille et d'inférer les méthodologies d'exploitation.

Toutes ces carrières résultent du même principe : à partir d'un affleurement de trachyte massif et de taille suffisante, une ébauche de cuve, sous la forme d'un bloc trapézoïdal, est découpée par une saignée réalisée au pic. Cette saignée est ensuite élargie pour placer des coins à la base du bloc afin de le détacher du rocher. Ensuite, par extraction d'autres blocs en s'aidant de la cavité précédente, le site exploité s'élargit, s'approfondit et devient rapidement souterrain (Planche 7). L'exploitation prenant de l'ampleur, celle-ci peut se faire de haut en bas (Sarcoui) ou de bas en haut, les cavités inférieures ou latérales étant alors comblées avec les déchets de taille les plus récents. Des observations préliminaires permettent de penser que le façonnage des cuves après extraction de leurs ébauches était commencé, sinon achevé, sur place. Naturellement d'une carrière à l'autre cette méthodologie générale subit de nombreuses adaptations.

À la suite de ces études, il a été possible d'évaluer la quantité de sarcophages extraits d'une cavité. Ainsi, environ 658 cuves auraient été sorties de la partie supérieure de la grotte principale du Grand Sarcoui (Martin et Gaime, 2017), ce qui, par extrapolation, suggère que plusieurs milliers de sarcophages ont été sortis de la chaîne des Puys.

### 3.4. Morphologie des sarcophages

Les sarcophages étudiés ont une cuve de forme trapézoïdale ou très exceptionnellement rectangulaire (seuls 2 exemplaires reconnus). Leur longueur peut varier puisqu'il existe aussi bien des sarcophages pour adultes que pour enfants, même si ces derniers sont plus rares dans notre inventaire. Leurs parois sont le plus souvent minces, environ 6/7 cm, mais des différences existent avec des degrés de finitions différents, peut-être au gré des commandes (Planche 6-4). De même les dimensions des sarcophages paraissent s'adapter à la taille des individus inhumés comme le laissent penser les fouilles d'Olby ou de Brioude dans les cas d'inhumations primaires.

En revanche, une certaine homogénéité des dimensions moyennes des sarcophages en trachyte d'un site de production à l'autre (Kilian I, Kilian II, Cliersou/Aumône, Sarcoui) suggère l'emploi d'un gabarit commun à la chaîne des Puys et donc d'une certaine standardisation.

### 3.5. La datation des sarcophages

La question de la datation des sarcophages en trachyte se doit de distinguer la production elle-même à partir des études que nous menons sur les carrières, et l'usage des cuves dans les nécropoles. En effet, les remplois de sarcophages en trachyte sont attestés au Moyen Âge classique, largement au-delà de la période de production des contenants (Brioude, Clermont-Ferrand).

La caractérisation du lieu de production pour les sarcophages en trachyte permet de préciser la période d'exploitation des carrières, l'essentiel des productions étant utilisée sans décalage chronologique dans les nécropoles.
<figure><img src="image_21.png" /><figcaption>1 : Baptistère de Brioude (43)
(Arbaret et Gauthier, 2015).</figcaption></figure>

<figure><img src="image_22.png" /><figcaption>2 : Église St Hilaire à Moutier-Rozeille (23) (Roger, 2020).</figcaption></figure>

<figure><img src="image_23.png" /><figcaption>3 : Site d'Olby (63) (Gaime et al., 2000).</figcaption></figure>

<caption>4 : Site de Ste Marie à Clermont-Ferrand (63) (Eschbach, 2011) ;
photo P. Boivin.</caption>

Planche 6 : Cuves de sarcophages en trachyte dans les principales nécropoles fouillées
<figure><img src="image_24.png" /><figcaption>1 : Détourage de la cuve sur un affleurement de trachyte massif. Cliersou. Photo INRAP Martin & Gaime, 2017.</figcaption></figure>

<caption>2 : Extraction concomitante de cuves. Cliersou. Photo INRAP Martin & Gaime 2017.</caption>

<caption>3 : État final d'une cuve juste avant son détachement. Sarcouï. Photo La Montagne, 26-10-2016.</caption>

<caption>4 : Flanc sud du Cliersou perforé de nombreuses carrières. En avant des porches des carrières souterraines, plusieurs restes de cavités ruinées sont maintenant à l'air libre. Photo Frédéric Lécuyer.</caption>

Planche 7 : Extraction des sarcophages en trachyte
Ainsi dans la carrière K7 du Cratère Kilian, la base du remplissage a livré des charbons datés entre la fin du IVe et le début du VIe siècle par ¹⁴C, tandis que le sommet du remplissage contenait des tessons de céramique datables, par leur typologie, de la fin du Ve au début du VIIIe siècle (Chabert et al, 2010).

Dans les remblais d'abandon de la carrière du Sarcoui, trois fragments de panse d'une même céramique commune ornée d'un décor à la molette, permettent de proposer une datation entre le VIIe et le IXe siècle (Horry et al, 2015). Dans la même unité stratigraphique d'abandon, une datation ¹⁴C sur des charbons de bois épars a donné une fourchette entre 645 et 765.

Pour Cliersou/Aumône, les éléments de datation déduits des nécropoles permettent de placer chronologiquement la production entre le premier tiers du Ve et le dernier quart du VIIIe siècle, avec une fourchette probable et plus resserrée s'échelonnant entre le milieu du VIe et le dernier quart du VIIIe siècle.

Les prémices semblent apparaitre avec deux sarcophages en trachyte découverts à Clermont-Ferrand, rue Gaultier de Biozat (Pardon-Élaigne, 1997), dans une nécropole du Bas Empire qui sont de forme rectangulaire. Ces deux seuls exemplaires connus fournissent un jalon évolutif pour le passage de la forme rectangulaire à la forme trapézoïdale. En effet bien qu'on ne sache pas trop expliquer cette transition d'une forme à l'autre, dans l'état actuel des connaissances l'usage de sépultures de forme trapézoïdale, et particulièrement pour les sarcophages, s'impose à la charnière des Ve-VIe siècles. Cette chronologie généralement admise pour l'ensemble de la Gaule semble valable en Auvergne (Fournier, 1983 ; Colardelle, 1983 ; Bourdartchouk, 2002).

Les fouilles des nécropoles d'Olby (Gaime et al., 1999), de Brioude (Gauthier, 2004 ; Gauthier, 2006) ont permis d'avoir des éléments de datations fiables pour l'utilisation de ces cuves. Aussi, l'usage du trachyte est privilégié pour les sarcophages dès la première phase de la nécropole de Brioude, datée par radiocarbone et par la présence de deux épitaphes du VIe siècle (Gauthier, 2004). Cette utilisation perdure durant la seconde phase datée des VIIe-VIIIe siècles, bien qu'à cette

période le trachyte soit supplanté numériquement par un autre type de produit volcanique : l'ignimbrite de Farges (Arbaret & Gauthier, 2015).

Dans la nécropole d'Olby, les 41 sarcophages succèdent à des sépultures en coffre de bois qui ont un terminus post quem dans la deuxième moitié du IVe ou du début du Ve siècle (corroborée par une monnaie et une intaille antique). La dernière phase d'utilisation de ces sarcophages est datée par trois ¹⁴C fournissant un intervalle qui peut être réduit sur des arguments stratigraphiques entre 723-899, c'est-à-dire durant la période carolingienne. La nécropole de Moutier-Rozeille atteste d'un usage entre le premier tiers du Ve siècle au plus tôt et le milieu du IXe siècle (Roger, 2020).

### 3.6. Pourquoi des sarcophages en trachytes ?

En considérant l'ensemble de ces données il semble donc acquis que les trachytes de la chaîne des Puys ont été largement exploités pour réaliser des sarcophages du Ve au VIIIe siècle. Ils étaient en compétition avec d'autres roches locales ou régionales, notamment des arkoses, des grès, de l'ignimbrite montdorienne et même du granite.

Les motivations qui ont poussé les populations à utiliser ces matériaux pour les inhumations sont plurielles mais la raison première est sans doute économique. En effet, la facilité d'extraction et de taille, couplée à un poids du produit fini particulièrement léger (une cuve finie pèse environ 300 kg) expliquent en partie le succès de mobilisation des trachytes. En outre, le volume de la ressource était important et les carrières, exploitées par des artisans qualifiés, étaient desservies par un réseau viaire dense et structuré, mis en place depuis l'Antiquité.

### 4. L'usage des trachytes pendant le Moyen Âge central

Comme indiqué précédemment, dans le cadre du PCR trachytes, les bâtiments religieux du Moyen Âge ont d'abord été prospectés pour recenser le remploi de fragments de sarcophage en trachyte provenant des
nécropoles mérovingiennes détruites lors de leur construction ou éventuellement de blocs antiques présents sur le site. Mais très vite il est apparu, en considérant les volumes mis en œuvre, que cette lave avait été aussi spécifiquement exploitée durant le Moyen Âge central pour satisfaire aux besoins de la nouvelle architecture.

Soixante-huit édifices ont été visités dans un rayon d'environ 40 km autour de la chaîne des Puys. Parmi ceux-ci, cinq ont fait l'objet d'études très détaillées, de l'inventaire pierre à pierre jusqu'aux recherches documentaires (Hénault, 2018). Ils nous serviront d'exemples.

## 4.1. Montfermy

Situés au nord-ouest de la chaîne des Puys, le village et l'église de Montfermy sont implantés dans un méandre de la Sioule, sur un replat dominé par un éperon rocheux. Le site abrite un prieuré mentionné en 1115 dans une bulle du pape Pascal II et dépendant de l'abbaye d'Ébreuil avec laquelle l'église de Montfermy partage la dédicace à saint Léger.

L'église actuelle est partagée entre le chœur bien conservé de l'époque romane et la nef reconstruite au XIXe siècle avec le second niveau du clocher. L'édification des parties romanes peut être placée dans la première moitié du XIIe siècle (Planche 8-1).

Les parements extérieurs se partagent entre le moyen appareil en pierre de taille réparti dans les contreforts et les baies, et le plein du mur fait de moellons formant des assises à litages plus ou moins marqués. Si les moellons ont été taillés dans un granite local, les carreaux ont en revanche été façonnés dans du trachyte. Celui-ci provient exclusivement du puy Chopine.

L'intérêt du site de Montfermy réside dans la quantité massive d'éléments façonnés dans du trachyte et dans la diversité de ses usages (Planche 8-2). Les élévations montrent d'abord un emploi quasi-exclusif de ce matériau pour les pierres de taille du moyen appareil du chevet. Il faut y ajouter les éléments du décor monumental comprenant des cordons de billettes, des impostes et mêmes des corbeilles sculptées.

## 4.2. Laschamps (commune de Saint-Genès-Champanelle)

Le village et l'église de Laschamps sont implantés à environ 3 km au sud du puy de Dôme. Un prieuré dépendant de l'abbaye des bénédictines de Beaumont est mentionné en 1165 dans la bulle du pape Alexandre III. Du prieuré roman subsistent l'église, dédiée à saint Nicolas, et une maison presbytérale qui n'avait encore jamais été repérée.

L'église romane est relativement bien conservée. Les principales modifications ont consisté, au XIXe siècle, en l'ajout d'une annexe sur le flanc sud de l'abside et d'une tourelle d'escalier en façade nord de la nef, et en la reconstruction du clocher. L'ensemble des dispositions monumentales (parti architectural, signes lapidaires, sculpture, techniques de bâti) permettent de placer l'édification de l'église romane dans le second quart ou tiers du XIIe siècle (Planche 8-3).

L'usage du trachyte est particulièrement massif à Laschamps, cette roche étant mise en œuvre dans deux bâtiments distincts (église et maison prieurale) et sous des formes très variées (pierres de taille, moellons, décor architectural, sculpture), ce qui en fait un très riche terrain d'étude (Planche 8-4).

L'essentiel du trachyte provient du puy de Dôme. Un seul moellon est issu du Kilian.

## 4.3. Ennezat

L'ancienne collégiale d'Ennezat est installée au cœur de la plaine de la Grande Limagne, à 10 km à l'est de Riom. L'église existe au XIe siècle et devient collégiale entre 1061 et 1073 au moment où Guillaume VI, comte de Poitou, fonde un chapitre. L'église comprend une partie romane composée d'une avant-nef, d'une nef à bas-côtés surmontés de tribunes et d'un transept (Planche 8-5). Le chevet roman a été remplacé par un vaste chevet gothique. L'édifice roman a subi des restaurations plus ou moins lourdes au XIXe siècle affectant surtout la façade sud et l'avant-nef. L'ancienne collégiale conserve aussi un remarquable ensemble de chapiteaux sculptés comprenant à la fois des thèmes figurés parfois dotés d'inscriptions et de nombreuses compositions végétales dérivées du corinthien et d'autres
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1 : Montfermy, église Saint-Léger (photo D. Miallier).

2 : Montfermy, chapiteau en trachyte déposé dans le cimetière.

3 : Laschamps, église Saint-Nicolas.

4 : Laschamps, modillons sculptés en trachyte.

5 : Ancienne collégiale d'Ennezat.

6 : Ennezat, chapiteau en trachyte déposé au fond de la nef. (images 2 à 6 : photos D. Hénault).

Planche 8 : Le trachyte dans le bâti religieux au Moyen Âge (I)
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<caption>Planche 9 : Le trachyte dans le bâti religieux au Moyen Âge (II)</caption>

<footnote n="1">1 : Volvic, chevet de l'église Saint-Priest (photo J.M. Hénot).</footnote>

<footnote n="2">2 : Volvic, marqueterie de pierre du chevet (photo D. Hénault).</footnote>

<footnote n="3">3 : Abbaye de Mozac, église Saint-Pierre (photo D. Hénault).</footnote>

<footnote n="4">4 : Mozac, détail d'un carreau en trachyte. (photo P. Boivin).</footnote>

<footnote n="5">5 : Analyse pierre à pierre d'une façade de l'église Saint-Pierre, abbaye de Mozac (Hénault, 2017)</footnote>
montrant des feuilles lisses (Planche 8-6). Les vestiges romans conservés peuvent être placés dans le second tiers du XIIe siècle.

Le trachyte se retrouve essentiellement dans un usage monumental au XIIe siècle comme moellons, carreaux, éléments architectoniques et d'autres relevant du registre ornemental. Son origine est diversifiée, puisqu'il provient du Sarcoui, du puy Chopine et surtout des puys Cliersou/Aumône comme le prouve la dizaine d'échantillons prélevés.

## 4.4. Volvic

Situé à l'ouest de Riom à la limite entre la plaine et la Faille de Limagne, le site de Volvic est adossé à la coulée volcanique du puy de la Nugère. Un monastère abritant des reliques de l'évêque saint Priest (666-675) aurait été fondé par son successeur Avit II (675-690). Le prieuré et son église Saint-Priest sont mentionnés en 1165 dans la bulle du pape Alexandre III puis en 1169 dans un acte royal de Louis VII comme possession de l'abbaye voisine de Mozac, rattachée à Cluny en 1095. Du prieuré subsiste l'église Saint-Priest et des éléments architecturaux remployés dans un bâtiment au sud appartenant peut-être à l'ancien monastère. Il faut également ajouter l'ancienne église Saint-Julien, située à 200 m au sud et désaffectée depuis longtemps.

De l'ancienne prieurale romane ne subsistent plus que le chevet et un remarquable ensemble de chapiteaux sculptés (Planche 9-1). Le reste de l'édifice est une construction néo-romane du XIXe siècle à laquelle ont été ajoutées des annexes encore plus récentes. L'édification des parties romanes peut être placée dans le second quart ou tiers du XIIe siècle.

Sur le site de Volvic le trachyte est employé de façon massive et ce, dans plusieurs édifices, comme à Laschamps et Mozac. La mise en œuvre de ce matériau est diversifiée (carreaux, cordons de billettes et modillons, marqueteries de pierre) ce qui peut nous éclairer sur le savoir-faire technique des bâtisseurs (Planche 9-2). Il provient très majoritairement du Grand Sarcoui.

## 4.5. Mozac

Le site monastique de Mozac est implanté en plaine, non loin de la Faille de Limagne et à un kilomètre à l'ouest de la ville de Riom. Fondée dans le dernier quart du VIIe siècle, l'abbaye de Mozac est affiliée à celle de Cluny en 1095. Entre la fin du XIe siècle et le milieu du siècle suivant, l'abbaye est entièrement reconstruite dans le style roman en conservant cependant quelques vestiges plus anciens comme par exemple les deux premiers niveaux du clocher-porche de l'abbatiale.

L'ancienne abbatiale Saints-Pierre-et-Caprais se présente sous la forme d'un édifice composite comprenant des élévations allant du Xe au XXe siècle, résultant des multiples transformations survenues au cours de sa longue histoire (Planche 9-3). De l'abbaye romane subsistent plusieurs parties de l'abbatiale et d'une salle située dans l'aile est de l'ancien monastère, et un tronçon du mur de l'enclos monastique (Hénault, 2017).

L'abbaye de Mozac possède un sarcophage mérovingien fait de trachyte. Par contre, au Moyen Âge central ce matériau a été utilisé massivement essentiellement sous forme de pierre de taille (carreaux, claveaux) (Planche 9-4), contrairement à d'autres sites où ses emplois sont plus diversifiés (Laschamps, Volvic...) (Planche 9-5). Le Grand Sarcoui constitue la principale origine du trachyte, avec accessoirement un approvisionnement depuis le Cliersou/Aumône et le puy Chopine.

## 4.6. Les carrières de trachyte au Moyen Âge central

L'emploi de trachyte dans la construction de murs ayant une forte élévation suppose que leur résistance mécanique à l'écrasement était suffisante et, d'après les essais cités précédemment, seuls le puy Chopine et le puy de Dôme peuvent fournir de tels matériaux. Le Grand Sarcoui, selon le relevé plus limité effectué au scléromètre, est également concerné. Par ailleurs, afin de quantifier les critères de sélection du matériau à l'époque, il aurait été intéressant de mesurer les propriétés des trachytes en place dans les murs des églises, mais les protocoles destructeurs utilisés exigeants des échantillons volumineux
s'y opposaient. Ainsi si le trachyte mis en œuvre au Moyen-Âge central provient principalement et sans surprise du Grand Sarcou, du Chopine, du puy de Dôme, il est plus surprenant qu'il soit aussi tiré du couple Cliersou/Aumône qui présente, dans les carrières prospectées, de piètres qualités de résistance à l'écrasement. Probablement d'autres sites d'extraction sur ces volcans où le matériau était de meilleure qualité ont été privilégiés.

Faute d'un inventaire complet des murs, même réduit aux parties visibles, il n'est pas possible de chiffrer le volume total de trachyte mis en œuvre, a fortiori la contribution de chaque volcan. Néanmoins, devant la taille imposante des murs des églises et des abbatiales construits en trachyte, il est évident que ces volumes sont conséquents. Le remploi de blocs antiques dont le gabarit serait compatible avec ceux utilisés au Moyen Âge semble anecdotique et réservé aux constructions secondaires. Aussi, pour les gestes architecturaux majeurs que constituait la construction d'une église prieurale ou d'une abbatiale, le matériau a certainement été extrait de carrières dédiées, probablement à ciel ouvert, et sans doute d'un accès économique optimisé pour le commanditaire. Malheureusement et malgré nos recherches appuyées sur des levés lidar haute résolution, aucune exploitation de ce type n'a encore été précisément localisée et a fortiori fouillée.

## 5. Les trachytes au XIXe siècle et au XXe siècle

Au-delà de la récupération et du remploi des trachytes mis en œuvre aux époques précédentes, l'exploitation du trachyte en place est connue par quelques textes.

### 5.1. Le trachyte à travers la documentation écrite et la tradition orale

Si nous savons que le trachyte a été exploité en carrière au Moyen Âge central, c'est uniquement par l'observation de sa mise en œuvre dans le bâti car, à ce jour, nous n'avons pas connaissance de documents écrits anciens liés à cette activité. Entre la fin du XIIe siècle

et le début du XIXe siècle, aucun site d'extraction du trachyte n'est attesté archéologiquement, et nous n'avons pas encore rencontré sa mention dans les archives. C'est seulement à partir du XIXe siècle que son exploitation est évoquée dans divers documents et qu'il réapparait dans le bâti - à la réserve près qu'il n'est pas facile de dater précisément les constructions civiles rurales. De plus, même au XIXe siècle, la documentation n'est ni abondante ni toujours très explicite, à deux exceptions notables près : le dépôt de brevet d'invention de l'architecte L.-C. Ledru (1828) et la réponse que ce texte a suscitée de la part de son concurrent François Brosson (1828).

Louis-Charles Ledru (1778-1861) est, en 1828, architecte du département du Puy-de-Dôme et de la ville de Clermont-Ferrand, membre de la Société royale des sciences, belles lettres et arts de Clermont-Ferrand. Un fascicule publié le 13 juin de cette année-là lui est attribué. Il revendique en introduction avoir "établi des ateliers pour mettre le Domite en œuvre par des procédés mécaniques tels que le sciage, la perforation, le travail au tour, à la varlope, au rabot, etc., à l'effet de le débiter en dalles, cylindres, et sous toutes les formes convenables à toutes sortes d'ouvrages"... Suit une longue liste de produits susceptibles d'être réalisés en trachyte et qui comprennent des éléments de construction (briques et parpaings, tuiles, carreaux, colonnes, chapiteaux, etc.), des éléments d'aménagement intérieur (dessus de table, plinthes, vasques, éviers, égouttoirs, etc.), des éléments de décoration (fontaines, enseignes, balustres, etc.), des produits techniques domestiques (tuyaux, fourneaux-potagers, poêles, etc.). L'industrie et l'artisanat ne sont pas oubliés (filtres pour clarifier divers liquides, moules, creusets, etc.) et les arts funéraires non plus (autels et petits monuments). Le trachyte peut avoir subi au préalable trois types de traitements : dans son état naturel, enduit d'un revêtement imperméable, soumis à l'action du feu (émaillé par exemple).

Le mémoire de Ledru fit l'objet d'une réclamation de F. Brosson (1828), important propriétaire de carrières à Volvic. Dans un fascicule de 31 pages, Brosson réfute vigoureusement les prétentions de Ledru à la
<figure><img src="image_36.png" /><figcaption>1 : Extrait du Plan général du Puy de Dôme par Bruyerre (1875). La carrière de trachyte implantée à l'emplacement des bâtiments actuels du restaurant est cerclée de blanc (Médiathèque de l'Architecture et du Patrimoine, 04R07364).</figcaption></figure>

<caption>2 : La grande grotte du Sarcoui en août 1924. (Anon. Coll. P. Chatelus).</caption>

<caption>3 : Le four de Pont des Eaux a conservé sa cheminée en trachyte. Photographie D. Miallier.</caption>

Planche 10 : L'usage des trachytes de la chaîne des Puys à l'époque Moderne (I)
<figure><img src="image_37.png" /><figcaption>1 : Four de Bravant.</figcaption></figure>

<caption>2-4 : intérieurs des fours de</caption>

<caption>Monteribeyre (2)</caption>

<caption>Bravant (3)</caption>

<caption>Ternant (4)</caption>

Photographies D. Miallier.

<caption>Planche 11 : L'usage des trachytes de la chaîne des Puys à l'époque Moderne (II)</caption>
primauté. Il vise notamment l'expérimentation
sur l'émaillage du domite en indiquant qu'il a
lui-même procédé à différents tests dans une
verrerie de la région parisienne et que d'autres
encore se sont penchés sur ce problème. Il
souligne aussi que le trachyte a été utilisé
localement de façon continue depuis l'époque
romaine.

La documentation du XIXe siècle ne cite comme carrières alors en activité que celles du puy de Dôme et du Grand Sarcoui, sans allusion aux autres volcans trachytiques pourtant tous exploités dans le passé. Les carrières souterraines du Cliersou sont néanmoins connues à titre archéologique, par exemple par Lecoq (1831, p. 18), ou par l'annuaire du département du Puy-de-Dôme pour l'année 1834 qui liste, parmi les curiosités à voir dans les environs de Clermont : "Le puy de Sarcoui et sa carrière. Le puy de Clierzou et les grottes artificielles dont on a extrait autrefois des sarcophages". Seul de tous les plans cadastraux de la chaîne des Puys, celui de 1831 pour la commune d'Orcines indique la carrière du Sarcoui, avec son chemin d'accès. Faute de site d'exploitation avéré à la hauteur du nombre d'applications recensées, il semble donc que la rivalité Ledru/Brosson ait été surtout une polémique initiée pour attirer vainement les capitaux nécessaires à une telle industrie.

Une carrière éphémère a été ouverte au sommet du puy de Dôme dans le troisième quart du XIXe siècle, pour les besoins de la construction de l'observatoire de montagne et de ses annexes. Abandonnant l'idée d'exploiter les ruines du temple de Mercure, les bâtisseurs se sont tournés, au début des années 1870, vers un affleurement rocheux au sud du plateau sommital (Anonyme, 1873). En 1875, elle est représentée sur le plan général du puy de Dôme dressé par Louis Clémentin Bruyerre (Planche 10-1), puis encore mentionnée en 1907 dans la légende d'une carte postale. Enfouie par la suite, elle sera brièvement redécouverte en avril-mai 2011 à l'occasion des travaux de la gare supérieure du train Panoramique des Dômes sous le restaurant. Le trachyte de ce secteur s'est révélé de grande qualité (compacte, peu poreux, cristallisé de façon homogène, donc certainement résistant à

l'écrasement), un faciès original pour le puy de
Dôme, ce qui a permis de confirmer l'origine
des moellons observés dans les murs du chalet
de l'Observatoire lors des travaux de 2009.

L'extraction de pierres se poursuit
épisodiquement au Grand Sarcoui durant le
XXe siècle (com. pers J.-P. Lastique, habitant
de Ternant qui y a travaillé durant sa jeunesse).
De 1925 à 1935 environ, la grande grotte
carrière sud-est (Planche 10-2) était exploitée
par un artisan de Landogne (Combrailles) qui
utilisait un petit véhicule à chenilles pour le
transport. Ensuite, M. Tabailloux, de
Chateaugay, alors exploitant des carrières de
pyroclastites de l'est, tentera de retrouver des
débouchés pour le trachyte massif : quelques
dizaines de gros blocs ont été extraits de la
grande grotte-carrière jusque vers 1955, par
une petite équipe qui s'y rendait
occasionnellement. Les blocs étaient pris dans
les parties basses de la grotte, « au fond et dans
le diverticule droit de l'entrée », zone aisément
accessible.

Au XXe siècle le Grand Sarcoui et le puy de Dôme ont contribué à l'approvisionnement de l'industrie verrière en matière première. Seuls étaient utilisés les produits meubles issus de la désagrégation des dômes volcaniques en cours de croissance, accumulés sur leurs basses pentes par des avalanches syn-éruptives (Boivin et al., 2017). Au Grand Sarcoui de nouvelles carrières spécifiques ont été ouvertes à l'est du volcan. Elles auraient fonctionné de 1945 à 1977 (cf. site internet de Ternant (commune d'Orcines)), sous la direction de M. Tabailloux, pour le compte des verreries de Puy-Guillaume (com. pers J.-P. Lastique, Ternant). L'exploitation occupait la majeure partie des habitants de Ternant durant l'hiver. On n'exploitait que les produits meubles. Les blocs étaient écartés. Les matériaux extraits partaient par camion à la gare de Volvic où ils étaient séchés et tamisés avant d'être expédiés. Ils permettaient de faire un verre de couleur verte, teinte sans doute liée à sa teneur en fer appréciable (Fe₂O₃ moyen des laves du Sarcoui : 3,3 ± 0,2 %) et à l'atmosphère réductrice du four. L'exploitation aurait cessé parce que « le soufre présent dans la roche » encrassait les fourneaux. Cette assertion, lue ou entendue à plusieurs reprises, est étonnante
dans la mesure où des analyses spécifiques du trachyte du puy de Dôme et transposables au Sarcoui, ne montrent aucune trace notable de soufre. L'extraction a suivi la base du dôme et n'est pas montée dans la pente, notamment sous la pression des habitants de Ternant qui ne voulaient pas qu'on dégrade trop la montagne.

## 5.2. Le trachyte dans le bâti rural

### 5.2.1. Les fours

Les propriétés réfractaires du trachyte ont été valorisées dans la construction des voûtes et soles de fours (respectivement "chapelle" et "carrelage" selon Brosson). La tradition orale suggère que cet usage du trachyte a été assez répandu jusqu'à une date récente : selon un témoignage recueilli en 2017 à Saint-Pierre-le-Chastel, le trachyte est connu localement sous l'appellation "pierre à four". Cet emploi moderne du trachyte est cité par Connier et Prival (2008).

Seule une quinzaine de fours a été visitée de telle sorte que notre enquête n'a aucune valeur statistique, quoiqu'il soit possible d'en tirer quelques informations. L'aire de répartition de ces constructions se retrouve depuis le sud, à Pont des Eaux (Planche 10-3) et Monteribeyre (hameaux de la commune de Nébouzat) jusqu'au nord, au hameau de Teix, (commune de Châteauneuf-les-Bains). Cette observation semble confirmer la large dispersion de l'usage du trachyte dans la confection des fours suggérée par Brosson (1828). L'emploi de cette pierre est généralement limité aux parties du four exposées à la chaleur : sole, voûte et cheminée. Le corps des bâtiments abritant les fours et même la façade avant des fours contiennent généralement peu, ou pas de trachyte, d'autres variétés de roche ou de la brique étant préférées pour des raisons techniques ou économiques (Planche 11-1). Les voûtes des fours observés obéissent au même plan répandu localement, même si dans le détail leur agencement diffère (Planche 11-2 et 11-3).

Tous les types de trachyte de la chaîne des Puys ont été utilisés, même lorsqu'ils n'étaient disponibles que sous forme de blocs tirés d'écoulements pyroclastiques (cas du Vasset

par exemple). Ils semblent avoir été spécifiquement exploités et ne pas être des remplois.

La période de construction de ces bâtiments, hors restaurations récentes, semble se situer dans le premier quart du XIXe siècle d'après les anciens cadastres et quelques inscriptions sur leur linteau de façade (Planche 12-1). Cependant, le témoignage d'un habitant de Beauregard (commune de Saint-Ours-les-Roches) nous apprend que cet usage a perduré jusqu'au milieu du XXe siècle.

## 5.3. Le trachyte dans la construction civile rurale

Dans la partie centrale de la chaîne des Puys qui a été la seule zone prospectée, la quantité de trachyte mis en œuvre et la qualité du travail de taille dont il a souvent été l'objet suggèrent qu'il s'agit en partie, au-delà d'un simple usage opportuniste en récupération et remploi, d'une véritable petite activité artisanale impliquant un accès direct à la ressource en carrière. Son rôle dans le bâti est, à quelques exceptions près, limité à des éléments spécifiques soigneusement taillés : encadrements de portes, fenêtres et ouvertures diverses, chaînages d'angles, arcs de décharge des percements (Planche 12-2).

La répartition géographique du trachyte n'est pas aléatoire, mais elle ne suit pas non plus une logique immédiatement intelligible. Il y a des villages et hameaux où il est quasiment inexistant, même à proximité de carrières majeures (par exemple Ternant, proche du Grand Sarcoui) et d'autres où il est bien représenté, dans certains cas même un peu loin des volcans trachytiques, comme Récoleine. De plus, dans les villages où le trachyte est bien représenté, il y a souvent une certaine homogénéité de son emploi dans le bâti : à Fontanas et la Font-de-l'Arbre, par exemple, il est utilisé, soigneusement taillé, dans les encadrements de portes et fenêtres et dans les chaînages. Le remploi semble avéré lorsque certains blocs de trachyte paraissent surdimensionnés ou qu'ils ne paraissent pas avoir été initialement taillés pour l'emplacement qu'ils occupent (Planche 12-3).
<figure><img src="image_38.png" /><figcaption>1 : Façade du four de Monteribeyre. Sur le linteau de la porte est inscrit 1818. Photographie D. Miallier.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_39.png" /><figcaption>2 : Grange à Allagnat. Les montants de la grande porte sont pour partie en trachyte de teinte claire. Photographie D. Miallier.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_40.png" /><figcaption>3 : Bloc de trachyte soigneusement équarri, avec encadrement, en remploi (Montrodeix, Orcines) : bloc antique ? Photographie D. Miallier.</figcaption></figure>

<caption>4 : Fontaine d'abreuvoir à Enval (Orcines). Le fronton et la corniche sont essentiellement en trachyte, le reste de l'ouvrage est en granite. Photographie D. Miallier.</caption>

Planche 12 : L'usage des trachytes de la chaîne des Puys à l'époque Moderne (III)
Enfin, le trachyte peut occasionnellement être rencontré dans des petits ouvrages tels qu'une fontaine (Planche 12-4). En l'absence d'une étude architecturale qui n'a pas encore été faite, nous disposons de très peu d'éléments de datation.

Les origines des trachytes mis en œuvre dans l'habitat rural et ayant été analysés sont très variées. Ils représentent l'éventail des sites connus à ce jour.

## 6. Conclusions

Nos travaux révèlent que les trachytes de la chaîne des Puys ont constitué une ressource non négligeable de l'Antiquité à nos jours. Mis à part la construction du temple de Mercure au sommet du puy de Dôme et les bâtiments de l'antique agglomération du col de Ceyssat, puis les églises au début du XIIe siècle, ils n'ont plus guère ensuite été utilisés dans des constructions de prestige, à la différence de la lave de Volvic qui leur a fait de l'ombre à partir de la fin du XIIe siècle.

Leur usage dans les églises du Moyen Âge, jusqu'à présent sous-estimé, s'explique probablement pour des raisons économiques liées à l'accessibilité de la ressource et à la facilité de sa mise en œuvre. Ce n'est que durant le haut Moyen Âge que les trachytes ont vécu leur âge d'or. Leurs qualités de légèreté, de porosité et de facilité d'extraction leur ont valu un succès commercial certain pour la taille de sarcophages. La vaste aire de diffusion de ces produits, jusqu'à une centaine de kilomètres autour de la chaîne des Puys, nous en donne la preuve.

Nous avons parfaitement caractérisé ces laves et il est maintenant aisé de reconnaître le volcan origine de tel ou tel morceau de trachyte. Il devient donc possible de reconstruire dans le détail les circuits commerciaux et artisanaux de ces roches depuis presque 2000 ans. Voilà un développement non prévu par MM. Ledru, Brosson ou Gautier qui donne un attrait exceptionnel aux trachytes de la chaîne des Puys pour la communauté des archéologues et des historiens.

## Remerciements

Les auteurs remercient la Société d'Histoire Naturelle d'Auvergne pour cette invitation à publier. Ce travail a été soutenu de 2015 à 2018 par la DRAC et le CD63 dans le cadre du PCR « Le trachyte en Auvergne : exploitation, utilisation et diffusion de l'Antiquité à l'époque moderne ». Les auteurs sont redevables aux relecteurs, Bernard Barbarin et Thierry Winiarski, de leurs remarques constructives qui ont beaucoup aidé à augmenter la cohérence du manuscrit.

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