Abstract

The Gergovie plateau is a Lower Miocene topographically inverted volcano-sedimentary system located in the monogenetic volcanic field of the Limagne rift Tertiary basin. It is composed of three east–west aligned maars partly covered by a basaltic lava flow. The eruption of the central maar (maar 1) occurred at the Oligocene–Miocene transition, during the first volcanic phase. This phreatomagmatic structure was almost totally cut through by the opening of a second maar (maar 2) during the next eruptive phase. The basaltic lava flow at the summit and the eastern maar (maar 3) were placed during a third and last eruptive phase during the Middle or Upper Burdigalian (∼19–16 Ma). Between these periods of volcanism, three fluvial to fluviolacustrine sedimentation episodes, separated by two erosive stages, followed one another. A bedrock thickness of 100–300 m was eroded from maar 2 during the upper Aquitanian and (or) the lower Burdigalian (∼22–19 Ma). This erosion is partly due to a volcano-tectonic uplift in the southern Limagne. The complex morphostructural evolution of the Gergovie plateau demonstrates the north–south geodynamic differentiation of the Limagne rift during the Lower Miocene, since the northern part of the basin corresponded to a relatively calm lacustrine sedimentation area. More generally, the Miocene volcanic field in the South of the Limagne gives an opportunity to study interactions between volcanism, tectonics, and erosion during the late passive rifting activity phase.

Abstract

Le plateau de Gergovie est un système volcano-sédimentaire en inversion de relief du Miocène inférieur situé dans la province volcanique monogénique du rift cénozoïque de Limagne. Ce système est composé de trois maars alignés d’est en ouest et partiellement recouverts par une coulée de lave basaltique. Vers la transition Oligocène–Miocène, le maar central (maar #1), issu d’une première phase éruptive, a été recoupé en quasi-totalité par le maar occidental (maar #2) lors d’une deuxième éruption phréatomagmatique. La coulée de lave sommitale et le maar oriental (maar #3) se sont formés au Burdigalien moyen–supérieur (∼19–16 Ma), durant la troisième et dernière phase éruptive. Entre ces périodes d’activité volcanique, trois épisodes de sédimentation fluviale à fluvio-lacustre, séparés par deux phases d’érosion, se sont succédés. Un soulèvement topographique régional d’origine volcano-tectonique dans le sud de la Limagne est en partie responsable de l’érosion d’une tranche de roche d’une épaisseur comprise entre 100 et 300 m autour du maar #2 à l’Aquitanien supérieur et (ou) au Burdigalien inférieur (∼22–19 Ma). Cette évolution morphostructurale contrastée montre la différenciation nord–sud de la géodynamique du rift de Limagne au Miocène inférieur, car, à la même époque, la partie nord du fossé correspondait à une aire de sédimentation lacustre relativement calme. Plus généralement, la province volcanique miocène du sud de la Limagne permet d’observer les interactions entre volcanisme, tectonique et érosion durant la dernière phase d’activité d’un rift passif.

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