Le Massif Central / The central massif

Résumé En Fr

The French Massif Central - Recent works on the lithological composition, the structure and the geodynamic evolution (including magmatic and metamorphic petrology, tectonics, kinematics...) of the French Massif Central have completely renewed the idea that one could have of this region some fifteen years ago. We emphasize (1) large nappes, the roots of which are unknown and (2) the superimposition of pre-Devonian, Devonian (thrust tectonics) and Carboniferous (thrust and wrench tectonics) orogenic phases. In order to present the data and to discuss some of the proposed models, this chapter is presented in the form of regional monographies. They are completed by general elements of metallogeny. A short historical review summarizes the evolution of the ideas on the Massif Central. The presently discussed questions are : direction of transport and vergence of the nappes ; occurrence of inverted gradient of metamorphism ; tectonic reconstruction in the frame of a single (or of several) collision(s) associated with oceanic closure ; and geodynamic signification of the leptyno-amphibolic complexes. These questions are also discussed within each regional approaches. In the Limousin, five main units are described ; the lithological composition and the tectonometamorphic evolution of each are presented. The structure of the Tulle region represents a late antiform, the grading up of the metamorphic grade from the flanks to the central part of the structure being the result of the overthrusting of a (relatively) low-grade gneissic unit upon a high-grade one. The importance of one (or several) oceanic opening, Cambro-Ordovician in age, is discussed. The tectonolithological succession of the Northern Massif Central have some common features with the succession of the Limousin region. One of the originality of the northern region is the intrusion of basic rocks in the Boussac domain, during Late Devonian, after the main thrust tectonic phase. The succession of Carboniferous tectonic events is well documented in the La Marche-Combrailles Shear Zone, between the Plateau d'Aigurande and the Guéret granitic massif. The Sillon Houiller appears as a shear zone marked by sedimentary basins. To the West, a blastomylonitic zone have registered a sinistral ductile deformation of Westphalian age. To the East, the border fault of the coal-basins shows a brittle deformation of Stephanian age. The Paris Basin Magnetic Anomaly is located in the northern prolongation of the Sillon Houiller. The origin of this anomaly is still unknown. Southern and eastern Massif Central are presented as a model of continental collision. The southern external margin (Montagne Noire, Albigeois, Rouergue, Cévennes) registered a foreland sedimentation ; the basement of these sediments is not known and the deformations are weaker and younger than in the internal parts. An intermediate zone is composed of metamorphic frontal klippes (Najac-Carmaux, La Bessenoits, Lévézou, Marvejols, Tanargue and Vivarais). Part of the material of these klippes could be of oceanic origin. Internal crystalline nappes (Artense, Truyère, Haut-Ailier, Lyonnais, Morvan) yielded a more complex evolution, more or less comparable with that of the Limousin and the Northern Massif Central, and showing a plurifacial metamorphism. Metamorphic units are overlain by unconformable series (Brévenne, Beaujolais, Morvan, Bourbonnais) Mid-Devonian or younger in age. The presentation of the metallogeny of the Massif Central emphasizes the importance of the geodynamic events in the controls of the mineralizations. Ore deposits are numerous and varied (U, Ba, F, Sb, Sn, Au, W, Zn). They are of post-Visean age. The material involved in the metamorphic nappes of the Massif Central is Eocambrian or Cambro-Ordovician. The age of the deformation and (eventually) of the associated metamorphism span from Silurian (HP) to Permian. The main tectonic phase of the internal domain is of Devonian age ; it is associated with Barrowian metamorphism (MP-MT). Lower Carboniferous deformations are mainly dextral ductile wrenching with subordinate thrusting, when Upper Carboniferous deformations are represented mainly by sinistral ductile, then brittle, strike slip faults and thrusts.

Les travaux récents sur la nature lithologique, la structure et l'évolution géodynamique (magmatique, tectonique, métamorphique ...) du Massif Centrai ont profondément modifié l'image que l'on se faisait de cette région il y a une quinzaine d'années. Les deux faits les plus marquants mis en évidence sont l'existence de nappes de charriages, dont on ne connaît pas la zone de racines, et la superposition de phases orogéniques pré-dévonienne (métamorphisme), dévonienne (tectonique tangentielle) et carbonifères (décro-chevauchements). Afin de présenter les faits et de discuter quelques-uns des modèles proposés, ce chapitre est traité après une introduction sous forme d'analyses régionales. Il est complété par des éléments de métallogénie. Dans l'introduction, un rapide historique permet de montrer l'évolution des idées sur l'ensemble du Massif Central. Les problèmes discutés actuellement concernent : la vergence de la chaîne et les directions de transport ; le métamorphisme inverse ; les hypothèses de reconstruction dans le cadre d'une collision (ou plusieurs) associée à la fermeture d'un océan ; et la signification géodynamique des complexes leptyno-amphiboliques. Ces questions sont également discutées dans les paragraphes traitant des différents domaines. En Limousin, cinq unités principales sont décrites. La nature des séquences et leur évolution tectonométamorphique sont précisées. La structure de la région de Tulle correspond ainsi à une antiforme tardive ; l'augmentation du métamorphisme vers le coeur de la structure traduit le passage d'une nappe gneissique à une autre (et non une augmentation progressive du métamorphisme). L'importance d'une (ou de plusieurs) ouverture océanique, probablement cambro-ordovicienne, est discutée. Dans le Nord du Massif Central, on retrouve une succession tectonolithologique comparable à celle du Limousin. Une des originalités de cette région tient à l'existence de roches basiques intrudées dans le domaine de Boussac à la fin du Dévonien, après la tectonique tangentielle majeure. La succession des événements tectoniques carbonifères est bien démontrée dans la zone de cisaillement de la Marche-Combrailles, entre le Plateau d'Aigurande et le massif de Guéret. Le Sillon Houiller apparaît comme une zone de décrochement jalonnée de bassins sédimentaires. On distingue, à l'Ouest, un couloir blastomylonitique à déformation ductile senestre westphalienne et, à l'Est, la faille bordière des bassins houillers, dont le jeu fragile est d'âge Stéphanien. L'Anomalie Magnétique du Bassin de Paris se situe dans le prolongement du Sillon Houiller. L'origine de cette anomalie n'est pas encore connue. On a choisi de présenter le Massif Central méridional et oriental sous la forme d'un modèle caractéristique d'une chaîne de collision continentale. La marge externe méridionale (Montagne Noire, Albigeois, Rouergue, Cévennes) enregistre une sédimentation d'avant-pays dont on ne connaît pas le socle et où les déformations sont relativement simples et jeunes. Une zone intermédiaire est constituée de klippes frontales métamorphiques (Najac-Carmaux, La Bessenoits, Lévézou, Marvejols, Tanargue et Vivarais) dont une partie du matériel pourrait être d'origine océanique. Les nappes cristallines internes (Artense, Truyère, Haut-Allier, Lyonnais, Morvan) ont subi une évolution plus complexe ; le métamorphisme y est systématiquement plurifacial ; on retrouve ici l'évolution décrite dans le Limousin et dans le Nord du Massif Central. Les unités métamorphiques sont recouvertes par des séries discordantes postérieures au Dévonien moyen (Brévenne, Beaujolais, Morvan, Bourbonnais). La présentation métallogénique du Massif Central souligne l'importance des événements géodynamiques dans le contrôle de l'apparition des gisements. Les minéralisations sont relativement nombreuses et variées (U, Ba, F, Sb, Sn, Zn, W, Au). Leur âge est post-Viséen. Le matériel impliqué dans les nappes métamorphiques du Massif Central est éocambrien ou cambro-ordovicien. L'âge des déformations, et (éventuellement) du métamorphisme qui les accompagnent, s'échelonne du Silurien (HP) au Permien. La phase majeure est dévonienne dans le domaine interne ; elle est accompagnée d'un métamorphisme de type barrowien (MP-MT). Dans le même domaine, les déformations carbonifères inférieures sont essentiellement décro-chevauchantes dextres et ductiles, alors que les déformations du Carbonifère supérieur, également décro-chevauchantes, sont généralement senestres, ductiles puis fragiles.