jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
mantle enclaves from depths 25 to 50 km (Berger, 1981). Rare earth spectra are practically superposed (fig. 5) with La/Yb = 29-32, suggesting a homogeneous mantle source without any differentiation in the crust. Examination of the organization of the three episodes on the map (insert of figure 1) suggests that the emplacement of the Bas-Vivarais volcanoes corresponds to three successive crustal cracks in a southward migration (crack length 15 km, between crack distance 5-9 km). Each crack occurs very rapidly and is followed by a quiescent period of the order of 50 kyr, thus suggesting that a new volcanic crack could occur in the next tens of kyr south of the last α crack. JV L ji-x y ! | 44°50N— Lachamp (* l d) Raphael Lac d'Issarles 10y ( &lt; LETURE z-b BAUZON 1 y ( /fÎo?le ti VESTIDE DU PAL Burzet C AMBONAizac JU Montpezat ~B~~ S. Ardèche Thueyt^^j^-&gt;s,^%v T SOUILLOL Jf V -, Lalevade 10 km v Jaujac M Jau j ac (X Fig. 1. Carte schématique de la zone étudiée (d'après la feuille Valence, 1/250000, corrigée par nos observations de terrain). En grisé : formations volcaniques du Bas-Vivarais, avec indication des cônes de scories (étoiles) et des maars (cercles barbulés). Carrés : nouveaux sites d'échantillonnage paléomagnétiques (de A à M). Triangles : sites de l'étude antérieure. Insert: schéma interprétatif des trois phases successives ex, P, y. à jour synthétique sur cette province volcanique en insistant sur l'aspect chronologique, essentiellement à l'aide du paléomagnétisme. ÉTUDE PALÉOMAGNÉTIQUE. — L'étude des directions du paléochamp géomagnétique enregistrées par l'aimantation rémanente naturelle (ARN) des roches volcaniques peut apporter des éléments de datation grâce à la polarité du champ (à l'échelle de 0,1-1 Ma), et à sa variation rapide (à l'échelle de 0,1-1 ka) autour de la direction du champ dipolaire. Dans chaque affleurement (ou site) sélectionné sont prélevées quatre à sept carottes de 25 mm de diamètre ou plus rarement des blocs qui seront carottés au laboratoire. L'orientation précise des échantillons est obtenue grâce aux compas solaire et magnétique. On utilisera les résultats antérieurs (Berger, 1973) portant sur 18 sites des
des maars (cercles barbulés). Carrés : nouveaux sites d'échantillonnage paléomagnétiques (de A à M). Triangles : sites de l'étude antérieure. Insert: schéma interprétatif des trois phases successives ex, P, y. à jour synthétique sur cette province volcanique en insistant sur l'aspect chronologique, essentiellement à l'aide du paléomagnétisme. ÉTUDE PALÉOMAGNÉTIQUE. — L'étude des directions du paléochamp géomagnétique enregistrées par l'aimantation rémanente naturelle (ARN) des roches volcaniques peut apporter des éléments de datation grâce à la polarité du champ (à l'échelle de 0,1-1 Ma), et à sa variation rapide (à l'échelle de 0,1-1 ka) autour de la direction du champ dipolaire. Dans chaque affleurement (ou site) sélectionné sont prélevées quatre à sept carottes de 25 mm de diamètre ou plus rarement des blocs qui seront carottés au laboratoire. L'orientation précise des échantillons est obtenue grâce aux compas solaire et magnétique. On utilisera les résultats antérieurs (Berger, 1973) portant sur 18 sites des axes central et sud, faisant suite aux travaux de Doell (1970) sur 5 sites (mêmes affleurements). 10 nouveaux sites ont été échantillonnés (de A à J, fig. 1) par carottage dans des affleurements de basaltes massifs de l'axe nord pour A à H, de la zone sud pour I1 et J. Dans 3 autres sites (K à M) un seul bloc orienté a été étudié. L'ARN a été mesurée avec un magnétomètre Molspin, de sensibilité <0,1 mA/m, largement suffisante pour déterminer au degré près des vecteurs d'intensité de 1 à 10 A/m. Quelques désaimantations complètes par champ alternatif (jusqu'à 100 mT) ont été effectuées et montrent la grande stabilité des directions (fig. 2). Les directions caractéristiques après désaimantation modérée par champ alternatif (15 mT dans notre étude, 28 mT pour l'étude antérieure) sont dans la plupart des sites très bien groupées, comme l'attestent les paramètres de la statistique de Fisher (tableau a). La désaimantation thermique à 250°C ne modifie pas les directions. Dans les données antérieures 2 sites, probablement foudroyés, ont été écartés, tandis que les 16 autres, sauf 1, montrent un K^200. Les directions moyennes par site se situent toutes à moins de 30° de la direction dipolaire normale
J. Dans 3 autres sites (K à M) un seul bloc orienté a été étudié. L'ARN a été mesurée avec un magnétomètre Molspin, de sensibilité <0,1 mA/m, largement suffisante pour déterminer au degré près des vecteurs d'intensité de 1 à 10 A/m. Quelques désaimantations complètes par champ alternatif (jusqu'à 100 mT) ont été effectuées et montrent la grande stabilité des directions (fig. 2). Les directions caractéristiques après désaimantation modérée par champ alternatif (15 mT dans notre étude, 28 mT pour l'étude antérieure) sont dans la plupart des sites très bien groupées, comme l'attestent les paramètres de la statistique de Fisher (tableau a). La désaimantation thermique à 250°C ne modifie pas les directions. Dans les données antérieures 2 sites, probablement foudroyés, ont été écartés, tandis que les 16 autres, sauf 1, montrent un K^200. Les directions moyennes par site se situent toutes à moins de 30° de la direction dipolaire normale (D = 0,1 = 63), sauf pour le site J. Ceci indique que toutes ces formations ont été très probablement mises en place au cours de la période de Brunhes, c'est-à-dire il y a moins de 780 ka, en dehors de périodes excursionnelles. Le site J, quant à lui, se rattache à la province villafranchienne toute proche du Devès. TABLEAU Directions paléomagnétiques caractéristiques. Mean characteristic paleomagnetic directions. a Site N D 1 K ot 95 A. 5 354,6 54,8 198 5,5 B. 4 345,6 65,6 278 5,5 C. 6 351 62,8 391 3,4 D. 6 357,4 63,7 245 4,3 E. 12 356,8 65,4 232 2,9 F. 5 346,2 59,3 253 4,8 G 5 352,1 65,7 727 2,8 H. 6 350 60,4 204 4,7 1. 6 324,7 60 408 3,3 J. 6 181,8 -40 20 15 K. 6 4,5 56,6 4559 1 L. 3 334 54,9 1910 2,8 M. 4 329,5 54,8 1558 2,3 b Site N D 1 K Õ Borée. 5 350,1 61,7 263 5 cr. 7 18,4 41,7 357 4,3 p. 10 326,4 56,1 700 3,1 y 8 351,7 62,3 348 4,3 a) moyennes des échantillons pour les nouveaux sites A à J (N carottes orientées) et K
rattache à la province villafranchienne toute proche du Devès. TABLEAU Directions paléomagnétiques caractéristiques. Mean characteristic paleomagnetic directions. a Site N D 1 K ot 95 A. 5 354,6 54,8 198 5,5 B. 4 345,6 65,6 278 5,5 C. 6 351 62,8 391 3,4 D. 6 357,4 63,7 245 4,3 E. 12 356,8 65,4 232 2,9 F. 5 346,2 59,3 253 4,8 G 5 352,1 65,7 727 2,8 H. 6 350 60,4 204 4,7 1. 6 324,7 60 408 3,3 J. 6 181,8 -40 20 15 K. 6 4,5 56,6 4559 1 L. 3 334 54,9 1910 2,8 M. 4 329,5 54,8 1558 2,3 b Site N D 1 K Õ Borée. 5 350,1 61,7 263 5 cr. 7 18,4 41,7 357 4,3 p. 10 326,4 56,1 700 3,1 y 8 351,7 62,3 348 4,3 a) moyennes des échantillons pour les nouveaux sites A à J (N carottes orientées) et K à M (N specimens dans un seul bloc orienté), a) sample means for the new sites A to M. b) moyennes des sites des groupes el, (3 (données nouvelles incluses), y (Saint-Martial et la Rochette inclus) et de l'appareil de Borée (N nombre de sites). b) site means for the group el, P, y and for the Borée volcano. Les directions moyennes des 16 sites étudiés précédemment ont la propriété remarquable de se séparer en deux groupes très distincts a et P (fig. 3). On note que chacun des 10 appareils volcaniques concernés par cette première étude montre une seule de ces deux directions, sauf pour la (les?) coulée de Monpezat qui est attribuée au groupe a (fig. 3). Fig. 3. — Directions paléomagnétiques caractéristiques après désaimantation (moyennes par site) obtenues antérieurement sur les axes sud et central (groupes ex, P) et dans cette étude sur le volcan de Borée (axe Nord, groupe y). Fig. 3. — Stereoplots of site mean characteristic directions from the previous study of the southern and central axes (a, β group) and from the Borée volcano (y group, this study). Fig. 4. — Carrés : directions moyennes des groupes ex, β, y entourés d'un cercle
group el, P, y and for the Borée volcano. Les directions moyennes des 16 sites étudiés précédemment ont la propriété remarquable de se séparer en deux groupes très distincts a et P (fig. 3). On note que chacun des 10 appareils volcaniques concernés par cette première étude montre une seule de ces deux directions, sauf pour la (les?) coulée de Monpezat qui est attribuée au groupe a (fig. 3). Fig. 3. — Directions paléomagnétiques caractéristiques après désaimantation (moyennes par site) obtenues antérieurement sur les axes sud et central (groupes ex, P) et dans cette étude sur le volcan de Borée (axe Nord, groupe y). Fig. 3. — Stereoplots of site mean characteristic directions from the previous study of the southern and central axes (a, β group) and from the Borée volcano (y group, this study). Fig. 4. — Carrés : directions moyennes des groupes ex, β, y entourés d'un cercle grisé de rayon 8 (écart angulaire standard). Croix : directions moyennes des nouveaux sites de l'axe sud (1, L, M) et des appareils de La Rochette et Saint-Martial, entourés de leur cercle de confiance (rayon oc95). Fig. 4. Squares: mean directions of ∝, P, y groups with the angular deviation circle in grey (8). Crosses: mean directions with their circle of confidence (oc95) for the other new sites. pour sa partie amont et P pour sa partie aval venant recouvrir la coulée du Ray-Pic (au site M). C'est pour vérifier cette interprétation que le site M a été réétudié. Les deux appareils de l'axe sud non étudiés précédemment, Cherchemuse et maar d'Issarlès, correspondent à nos sites 1 et L. Les directions paléomagnétiques moyennes pour ces 3 sites sont pratiquement confondues avec la direction (3 (fig. 4). Ceci confirme l'interprétation antérieure pour Montpezat, tandis que la bonne qualité et la cohérence des données pour le tuf du Lac d'Issarlès montre qu'une telle formation est un bon support paléomagnétique. Pour l'axe nord seuls trois appareils sur cinq possèdent des formations volcaniques échantillonnables dans de bonnes conditions d'affleurement (fig. 1) : aucun affleurement de basalte ou de tuf soudé n'apparaît à Chaudeyrolles tandis
circle in grey (8). Crosses: mean directions with their circle of confidence (oc95) for the other new sites. pour sa partie amont et P pour sa partie aval venant recouvrir la coulée du Ray-Pic (au site M). C'est pour vérifier cette interprétation que le site M a été réétudié. Les deux appareils de l'axe sud non étudiés précédemment, Cherchemuse et maar d'Issarlès, correspondent à nos sites 1 et L. Les directions paléomagnétiques moyennes pour ces 3 sites sont pratiquement confondues avec la direction (3 (fig. 4). Ceci confirme l'interprétation antérieure pour Montpezat, tandis que la bonne qualité et la cohérence des données pour le tuf du Lac d'Issarlès montre qu'une telle formation est un bon support paléomagnétique. Pour l'axe nord seuls trois appareils sur cinq possèdent des formations volcaniques échantillonnables dans de bonnes conditions d'affleurement (fig. 1) : aucun affleurement de basalte ou de tuf soudé n'apparaît à Chaudeyrolles tandis qu'à Saint-Front une tentative d'étude de scories affleurant dans une pente herbeuse a révélé des directions paléomagnétiques incohérentes, indiquant que les blocs prélevés ont roulé après leur refroidissement. Afin de vérifier la règle « un appareil une seule direction paléomagnétique », le volcan de Borée a été échantillonné en 5 sites : A et C le long de la coulée de l'Azette, F et G aux deux extrémités du lac de lave d'Echamps, B dans un « sill » irrégulier intrusif dans les scories du flanc NW du cône. Ces situations variées permettent de couvrir le maximum de durée de fonctionnement du volcan. Les deux autres appareils, la Rochette et Saint-Martial, comptent chacun deux sites. Les résultats sur le volcan de Borée montrent un très bon regroupement des 5 directions moyennes (fig. 3), définissant une direction caractéristique bien distincte des deux directions a et (3. Les résultats des deux autres appareils (fig. 4) montrent que si la direction pour Saint-Martial (H) se confond avec le groupement de Borée, celles de la Rochette (D, E) sont à la limite du cercle de dispersion de ce groupement. Enfin le site K (bombe décimétrique dans un tuf) s'écarte du groupe. Ceci peut s'expliquer
sites : A et C le long de la coulée de l'Azette, F et G aux deux extrémités du lac de lave d'Echamps, B dans un « sill » irrégulier intrusif dans les scories du flanc NW du cône. Ces situations variées permettent de couvrir le maximum de durée de fonctionnement du volcan. Les deux autres appareils, la Rochette et Saint-Martial, comptent chacun deux sites. Les résultats sur le volcan de Borée montrent un très bon regroupement des 5 directions moyennes (fig. 3), définissant une direction caractéristique bien distincte des deux directions a et (3. Les résultats des deux autres appareils (fig. 4) montrent que si la direction pour Saint-Martial (H) se confond avec le groupement de Borée, celles de la Rochette (D, E) sont à la limite du cercle de dispersion de ce groupement. Enfin le site K (bombe décimétrique dans un tuf) s'écarte du groupe. Ceci peut s'expliquer par une erreur dans l'orientation du bloc correspondant, ou par un mouvement postérieur au refroidissement. APPORTS CHRONOLOGIQUES DU PALÉOMAGNÉTISME. — Les résultats paléomagnétiques obtenus sur la province du Bas-Vivarais montrent un type de dispersion très différent de celui observé pour la chaîne des Puys (Salis, 1987). Les directions obtenues pour cette province pléistocène voisine ne forment pas des amas distincts comme dans le cas étudié, mais un nuage dont l'écart angulaire est 8=12,7. Ceci montre que la population de directions constitue un échantillonnage aléatoire et indépendant de la variation séculaire sur la période 7-70 ka. Par comparaison, la variation séculaire mesurée à Paris depuis environ 400 ans correspond à 8 = 5,2, tandis que les données archéomagnétiques françaises (Thellier, 1981) pour les deux derniers millénaires donnent 8 = 6,5. Les faibles valeurs de 8 observées pour les groupes α, β, y (de 3,1 à 4,3, des valeurs en partie dues à la dispersion liée aux mesures) montrent donc que tous les épanchements d'un même groupe ont très probablement enregistré le champ géomagnétique sur une période au plus de l'ordre de la centaine d'années. L'étude paléomagnétique montre donc que la province du Bas-Vivarais s'est entièrement formée en seulement trois épisodes très
cette province pléistocène voisine ne forment pas des amas distincts comme dans le cas étudié, mais un nuage dont l'écart angulaire est 8=12,7. Ceci montre que la population de directions constitue un échantillonnage aléatoire et indépendant de la variation séculaire sur la période 7-70 ka. Par comparaison, la variation séculaire mesurée à Paris depuis environ 400 ans correspond à 8 = 5,2, tandis que les données archéomagnétiques françaises (Thellier, 1981) pour les deux derniers millénaires donnent 8 = 6,5. Les faibles valeurs de 8 observées pour les groupes α, β, y (de 3,1 à 4,3, des valeurs en partie dues à la dispersion liée aux mesures) montrent donc que tous les épanchements d'un même groupe ont très probablement enregistré le champ géomagnétique sur une période au plus de l'ordre de la centaine d'années. L'étude paléomagnétique montre donc que la province du Bas-Vivarais s'est entièrement formée en seulement trois épisodes très brefs, il y a moins de 780 ka. Ceci simplifie le travail de datation, puisque seuls trois âges doivent être déterminés. AUTRES ÉLÉMENTS DE DATATION. — Les relations stratigraphiques dans la partie sud montrent que l'épisode P est plus ancien que α. En utilisant l'enfoncement des rivières par rapport à la base des coulées de vallée, on peut espérer obtenir une échelle relative d'âge. Nos observations préliminaires montrent des surcreusements variables (-0,5 m lorsque la rivière actuelle coule sur le basalte), mais différenciant nettement les trois groupes : -0,5 à 2 m pour α (coulée de Montpezat), -0,5 à 8 m pour β (Burzet et Bauzon) et 5 à 20 m pour γ (coulée de Borée dans l'Azette, coulée de la Rochette). Ceci nous donne un âge croissant pour les épisodes α, β, γ. Des âges absolus ont été publiés pour les épisodes α et β : par datation C14 sur matière organique en base de coulée, respectivement 11,8 ±0,3 ka et plus de 35 ka (Berger et al., 1975); par thermoluminescence des plagioclases respectivement 47 et 80 ka (Guérin, 1983). Ces derniers âges sont beaucoup plus en accord avec l'importance du surcreusement. Les deux maars de Chaudeyrolles et de
la base des coulées de vallée, on peut espérer obtenir une échelle relative d'âge. Nos observations préliminaires montrent des surcreusements variables (-0,5 m lorsque la rivière actuelle coule sur le basalte), mais différenciant nettement les trois groupes : -0,5 à 2 m pour α (coulée de Montpezat), -0,5 à 8 m pour β (Burzet et Bauzon) et 5 à 20 m pour γ (coulée de Borée dans l'Azette, coulée de la Rochette). Ceci nous donne un âge croissant pour les épisodes α, β, γ. Des âges absolus ont été publiés pour les épisodes α et β : par datation C14 sur matière organique en base de coulée, respectivement 11,8 ±0,3 ka et plus de 35 ka (Berger et al., 1975); par thermoluminescence des plagioclases respectivement 47 et 80 ka (Guérin, 1983). Ces derniers âges sont beaucoup plus en accord avec l'importance du surcreusement. Les deux maars de Chaudeyrolles et de Saint-Front n'ont pas pu être étudiés paléomagnétiquement. Leur rattachement à l'épisode γ n'est donc qu'une hypothèse basée sur l'alignement Saint-Front Saint-Martial, bien que leur morphologie pousse la majorité des auteurs à en faire des appareils beaucoup plus anciens que les autres. Cependant, une étude sédimentologique et paléomagnétique en cours tend à suggérer un âge de 130 ka pour la base du remplissage du lac de Saint-Front (N. Thouveny, communication personnelle). Cet âge, extrapolé à partir du stade Saint-Germain 2 (75 ka) reconnu clairement à 35 m, est très probablement celui de l'explosion du maar. En étendant cette estimation à l'ensemble de l'axe nord on tombe sur une durée de 50 ka entre β et γ en accord avec l'estimation qualitative déduite de la comparaison âges TL-encaissement des rivières. PÉTROLOGIE ET GÉOCHIMIE. — Le volcanisme du Bas-Vivarais présente une très grande homogénéité de composition (Berger, 1981). Les laves échantillonnées sur les trois axes (et les trois périodes) sont des basaltes alcalins avec une paragenèse constante : phénocristaux d'olivine et augite, mésostase à olivine, augite, plagioclase, titanomagnétite — et des enclaves en abondance : lherzolites à spinelle, mégacristaux précoces de pyroxène et amphibole, pyroxénolites, xénolites du socle de faible profondeur (présents surtout
à suggérer un âge de 130 ka pour la base du remplissage du lac de Saint-Front (N. Thouveny, communication personnelle). Cet âge, extrapolé à partir du stade Saint-Germain 2 (75 ka) reconnu clairement à 35 m, est très probablement celui de l'explosion du maar. En étendant cette estimation à l'ensemble de l'axe nord on tombe sur une durée de 50 ka entre β et γ en accord avec l'estimation qualitative déduite de la comparaison âges TL-encaissement des rivières. PÉTROLOGIE ET GÉOCHIMIE. — Le volcanisme du Bas-Vivarais présente une très grande homogénéité de composition (Berger, 1981). Les laves échantillonnées sur les trois axes (et les trois périodes) sont des basaltes alcalins avec une paragenèse constante : phénocristaux d'olivine et augite, mésostase à olivine, augite, plagioclase, titanomagnétite — et des enclaves en abondance : lherzolites à spinelle, mégacristaux précoces de pyroxène et amphibole, pyroxénolites, xénolites du socle de faible profondeur (présents surtout dans les projections de maars). La composition des enclaves homogènes suggère une cristallisation sous forte pression d'eau (~3 kbars) dès les stades précoces, et une équilibration dans une gamme de pression 8-16 kbars. Les spectres de terres rares, mesurés sur une sélection de faciès de coulées après séparation des enclaves, sont identiques sur les trois axes, avec 29 < La/Yb < 32 (fig. 5). Les trois étapes de mise en place concerneraient donc des magmas identiques, enrichis en terres rares légères, en accord avec l'abondance de néphéline normative (> 5 %). L'absence de termes différenciés rend très peu probable un temps de résidence notable du magma au sein de la croûte. CONCLUSIONS. — Du point de vue paléomagnétique, on peut noter qu'une étude régionale portant sur 28 sites (site J mis à part) provenant de 15 volcans différents, ne révèle en fait que trois directions indépendantes, ne permettant pas de définir un pole virtuel. Du point de vue de la dynamique de mise en place : 1) on observe trois étapes très rapides (~ 100 ans) de mise en place, séparées par de longues phases de repos dont l'ordre de grandeur est de 50 ka (47, 33 et 50 respectivement
sont identiques sur les trois axes, avec 29 < La/Yb < 32 (fig. 5). Les trois étapes de mise en place concerneraient donc des magmas identiques, enrichis en terres rares légères, en accord avec l'abondance de néphéline normative (> 5 %). L'absence de termes différenciés rend très peu probable un temps de résidence notable du magma au sein de la croûte. CONCLUSIONS. — Du point de vue paléomagnétique, on peut noter qu'une étude régionale portant sur 28 sites (site J mis à part) provenant de 15 volcans différents, ne révèle en fait que trois directions indépendantes, ne permettant pas de définir un pole virtuel. Du point de vue de la dynamique de mise en place : 1) on observe trois étapes très rapides (~ 100 ans) de mise en place, séparées par de longues phases de repos dont l'ordre de grandeur est de 50 ka (47, 33 et 50 respectivement entre actuel, 0 et y d'après les données dont nous disposons). Ceci suggère que rien ne s'oppose à une prochaine phase d'éruption. On peut remarquer que des phases aussi récentes séparées par des intervalles du même ordre ont été envisagées à la limite MontDore-Cézallier (Guérin, 1983). 2) chaque étape consiste en la mise en place de trois à six volcans sur un (ou deux dans le cas de 0) axe d'orientation N145 et de longueur variant de 12 à 17 km de long (fig. 1). Chaque volcan (sauf Monpezat) et chaque axe (sauf l'axe sud dans sa partie médiane d'intersection entre a et 0) ne fonctionne qu'une fois. La distance perpendiculaire entre chacun des axes, qui en profondeur doivent correspondre à un même faisceau serré de dykes est de 5 à 9 km. Ces constances géométriques nécessitent un contrôle de la mise en place par des conditions mécaniques à l'échelle crustale. D'après l'étude géochimique et pétrologique, on peut véritablement parler de fentes crustales, reliant les zones sources de ces basaltes (30-50 km) à la surface avec une propagation très rapide. La « longueur caractéristique » de ces fentes (15 km) pourrait être reliée à l'épaisseur de la croûte fragile plutôt