Étude minéralogique et géochimique de la série sédimentaire oligocène du Velay

Résumé Fr

La première partie de cette étude concerne la minéralogie des sédiments oligocènes lacustres du Velay. Après avoir rappelé la constitution du socle cristallin sur lequel se sont déposés les sédiments oligocènes, on étudie en détail les minéraux présents dans les différentes assises sédimentaires. Plusieurs unités sédimentaires sont distinguées : 1) les dépôts périphériques, riches en quartz, feldspaths, montmorillonite, illite et kaolinite, 2) les dépôts de la zone centrale du bassin, où l'on distingue : un niveau inférieur, à quartz, feldspaths, illite et kaolinite, un niveau moyen, formé essentiellement d'illite et de calcite, parfois même d'illite pure, un niveau supérieur, enfin, composé de carbonates, de minéraux argileux, de pyrite et parfois de gypse. Les minéraux de ces différentes unités sédimentaires sont comparés entre eux. Leurs propriétés et leurs conditions de genèse sont discutées. La deuxième partie de ce travail est consacrée à la géochimie des sédiments oligocènes du Velay. L'abondance et la répartition de 18 éléments chimiques (Si, Ti, Al, Fe, Mn, Mg, Ca, K, Na, Li, B, P, Sr, Ba, V, Cr, Co, Ni) sont étudiées d'une part dans les différentes assises sédimentaires, d'autre part en fonction de la nature lithologique des sédiments : sables, argiles, marnes. Les résultats obtenus montrent que la distribution des éléments est liée principalement à la nature des minéraux. L'étude géochimique révèle aussi des relations de proportionnalité entre l'abondance de certains éléments et celle d'autres éléments. 19 corrélations linéaires directes entre éléments chimiques sont mises en évidence dans les sédiments étudiés. La plupart de ces corrélations peuvent s'expliquer par des variations d'abondance des argiles et par des rapports de concentrations des éléments sensiblement constants au sein de ces argiles. Une seule corrélation est liée aux sables. La dernière partie de cette étude montre que la nature et l'ordre des dépôts sédimentaires lacustres du Velay correspondent à un cycle sédimentaire complet : sables à la base, ensuite argiles, oxydes et hydroxydes, puis carbonates, enfin minéraux de milieu réducteur et évaporites.