Géologie
La butte et des orgues basaltiques
Un ancien volcan qui domine la Limagne d’Issoire
Cette magnifique formation basaltique, qu’on appelle orgues du fait de leur aspect n’est pas rare en Auvergne ; on en trouve à Bort les Orgues, Saint-Flour, Espally et bien d’autres lieux encore, mais vous êtes ici, sans doute devant les plus belles d’Auvergne.
Nous sommes sur un ancien volcan qui domine la Limagne d’Issoire et cette butte est un dyke, c’est-à-dire ce qui reste de la cheminée centrale après l’érosion du dôme.
Usson, bâti sur un volcan, est au cœur de l’Auvergne et du massif central.
Quelques mots sur le volcanisme du massif central.
IL débute à l’âge tertiaire il y a 65 MA avec la poussée continue de la plaque africaine contre la plaque eurasienne. La remontée de l’Italie et de l’Espagne, à l’origine de la genèse des Alpes et des Pyrénées, comprime le socle de l’ancien massif hercynien avec pour effet la création des bassins d’effondrement tels que les Limagnes, mais aussi le soulèvement de l’ancien massif hercynien.
Le volcanisme auvergnat
Le volcanisme auvergnat (par point chaud) débute il y a 25 MA avec les bassins d’effondrement des Limagnes suivi d’ascensions thermiques dans le manteau. Le magma remonte au gré des faiblesses de la croûte terrestre et les épanchements de lave sont favorisés par un réseau de failles parcourant la région.
Voici quelques repères dans le temps des évènements majeurs :
- 25 MA les Limagnes
- 13 à – 3 MA le Cantal
- 6 à – 3 MA le Cézallier
- 3 MA à – 200000 ans le Mont Dore – Sancy
- 150000 à – 6000 ans les volcans de la chaîne des puys dont :
- 30000 ans le Lempéguy
- 12000 ans la Nugère
- 10000 ans le Puy de Dôme
- 9000 ans le Pariou, la Vache, Lassolas
- 6500 ans le Pavin-Montchal, Montcineyre.
Formation des orgues volcaniques.
Elles sont basaltiques à Usson.
Les orgues volcaniques résultent toujours d’une contraction thermique par refroidissement de la coulée de lave. Il y a diminution de volume lié à la solidification de la coulée.
Le refroidissement de la lave entraîne donc un retrait thermique et une concentration de contrainte dans le volume de la coulée.
La prismation qui se forme s’effectue perpendiculairement aux surfaces de refroidissement. Il en résulte des orgues verticales pour une coulée horizontale. En général, plus le refroidissement est lent et plus les prismes sont réguliers.
Pourquoi une géométrie naturelle hexagonale ?
L’hexagone correspond à l’expression géométrique traduisant au mieux la répartition des déformations et le relâchement des contraintes de retrait. C’est pourquoi les prismes sont hexagonaux.
Pour comprendre ce phénomène les 2 mots clefs sont hétérogénéité et homogénéité.
- L’hétérogénéité du refroidissement va entraîner la fissuration.
- Cette fissuration ne va pas être aléatoire grâce à l’homogénéité du milieu qui va faire que les contraintes vont se répartir aussi de façon homogène dans l’épaisseur. La forme iso-contrainte idéale dans le plan est le cercle avec un inconvénient majeur qui réside dans le non remplissage intégral de la surface.
Le meilleur compromis est l’hexagone qui résout à la fois l’isotropie* du milieu et le problème d’empilement sans espace entre les prismes.
Notons que cette occupation optimale de l’espace par l’utilisation d’un minimum de cire n’a pas échappé aux abeilles qui élaborent des alvéoles toujours hexagonales.
* Isotropie : c’est la qualité d’un matériau dont les caractéristiques physiques sont constantes dans toutes les directions. Son contraire est l’anisotropie.