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Le Massif central est composé d'un ensemble de massifs qui s'étendent du Morvan au nord à la Montagne noire au sud;  et  du couloir Rhôdanien à l'est au seuil du Poitou à l'ouest. Sa superficie représente un sixième de la France.

La formation géologique du Massif Central a donné naissance aux sous-sols et aux sols des vignobles du Beaujolais et  d'Auvergne: Saint-Pourçain, Côtes-d'Auvergne, Côtes-du-Forez et Côte-Roannaise. La géologie de ces derniers est particulièrement liée à celle des bassins d'effondrements du Massif central appelés: Limagnes.

Massif Central - Carte Michel CRIVELLARO

Histoire géologique du Massif Central

Son histoire géologique commence au Précambrien ( - 640 Ma) et se termine à l'Holocène, il y a 1000 ans.

Les géologues divisent le Massif Central en trois zones géologiques: le domaine arverne, le domaine ruténo-limousin (Rouergue et Limousin) et le domaine cévenol (Montagne noire, Cévennes). Les trois zones reposent sur le socle ancien du Précambrien.

  • Le domaine arverne, est la partie la plus ancienne du Massif Central, constituée de terrains précambriens d'âge briovérien.
  • Le domaine  ruténo-limousin est formé de terrains métamorphiques d'âge paléozoïque du Cambrien, Ordovicien et Silurien qui reposent sur un soubassement datant du Précambrien.
  • Le domaine cévenol avec des terrains sédimentaires du Cambrien et Ordovicien repose sur un soubassement de schistes précambriens.
 
Puys de Sancy - Photo Michel CRIVELLARO

ETAPES DE L'HISTOIRE GEOLOGIQUE DU MASSIF CENTRAL

Précambrien:  ( - 3 milliards d'années à - 540 Millions d'années)

Au Précambrien existait  un continent unique appelé: Rodinia. Il y a 750 millions d'années, ce continent s'est fragmenté  en plusieurs continents ( Lauransia, Sibéria , Baltica et Gondwana, Armorica) qui vont dériver les uns par rapport aux autres.

Les territoires qui formeront le  Massif Central se trouvent alors localisés entre le Gondwana et l' Armorica. Certaines parties de ces territoires sont continuellement immergés, d'autres sont  soit continentales, soit océaniques en fonction des allers et retours de la mer.

Au Briovérien, entre - 670 et - 540  millions d'années, la mer recouvre la région.D'importantes couches de sédiments se déposent (argiles, sables, …). Une forte activité volcanique émet des épanchements volcaniques dans les zones de rupture. Les couches sédimentaires se transforment progressivement en bandes de terrains métamorphiques sous l'effet de l'orogenèse cadomienne (schistes briovériens).

Le socle du Massif Cental  est en place.

Ère Primaire = Paléozoïque: ( - 540 à - 245 millions d'années)

A la fin du Silurien vers - 400 Millions d'années, la dérive des continents s'inverse, ils se rapprochent les uns des autres. Autour  du futur Massif central, des chapelets d'Iles volcaniques surgissent. Les reliefs du socle précambrien s'érodent et les matériaux alimentent la sédimentation des régions marines environnantes. Les couches de sédiments marins donnent naissance à de nouvelles bandes de terrains métamorphiques empilés les uns sur les autres.

Au Carbonifère (- 360 à - 295 millions d'années), les continents rassemblés forment à nouveau un continent unique: la Pangée. La formation de la Pangée donne naissance à une chaîne de montagne qui va du Portugal à l'Europe centrale: la chaîne hercynienne dont fait partie le Massif Central. c'est l'orogenèse hercynienne.

Dans le Massif Central, l'orogenèse hercynienne fait surgir le socle granitique sous forme de hautes montagnes et met en place les grandes structures géologiques du massif. Les anciennes roches métamorphiques sont plissées , métamorphisées à nouveau. Certaines vont être enfouies, fondre, et être transformées en magma granitique.

Au carbonifère suite à de grands cataclysmes, les forêts sont détruites et enfouies dans les dépressions sous une masse d'alluvions à l'abri de l'air. Les végétaux sont transformés au cours des années  en houille, et donneront naissance à de nombreux bassins houillers, comme ceux de Saint-Etienne, Alès ...

Au Permien, le Massif Central subit une érosion intense, et devient un grand plateau. Les roches métamorphiques et granitiques enfouies affleurent de nouveau.

Ére Secondaire = Mésozoïque: ( - 245 à - 65 millions d'années)

Au début du Mésozoïque, le Massif Central qui est devenu un grand plateau, reste en grande partie exondé . A la fin du Trias,  la Pangée se fragmente à son tour et une nouvelle dérive des continents commence.

Un affaissement se produit au sud du Massif Central, entre la Montagne noire et les Cévennes, il est envahit par la mer, et se remplit de sédiments calcaires: calcaires des Causses.

Ére Tertiaire = Cénozoïque: ( - 65 à - 1.8 millions d'années)

Au cours de la dérive des continents, la plaque africaine change de direction, entre en collision avec la plaque européenne. C'est l'orogenèse alpine et la naissance du Massif alpin et des Pyrénées. Les volcans du Cantal, du Mont Dore surgissent.
Le soulèvement des Alpes ébranle, cisaille le Massif Central qui s'effondre le long des failles de rupture et donne naissance aux bassins d'effondrement qui forment les limagnes.  (couleur jaune sur la carte).

A la fin du tertiaire, au néogéne, il y a - 23 Millions d'années, le Massif Central  a son visage actuel avec son réseau fluviatile et ses grands édifices volcaniques.

Ére Quaternaire: ( début il y a -1.8 millions d'années à aujourd'hui)

Le Massif Central continue de se soulever en dehors des bassins d'effondrements. Le long des failles, le volcanisme donne naissance à  la chaîne de volcans des Puys. Quelques volcans surgissent dans la plaine du Forez.

Les périodes de glaciation érodent  les reliefs et façonne les flancs des coteaux qui porteront les vignobles. Les fleuves Allier, Loire ... déversent leurs alluvions dans les plaines.

Massif Central - Photo Michel CRIVELLARO
 

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La Limagne et la géologie des vignobles

La Limagne est un bassin d'effondrement qui date du tertiaire, elle est constituée par deux  grandes plaines appelées Grande Limagne dans la vallée de l'Allier à l'est et au sud de Clermont-Ferrand et Petite Limagne ou plaine du Forez dans la vallée de la Loire de Montbrisson à Roanne. Séparées par les Monts du Forez, Grandes et Petites Limagnes se rejoignent au niveau de Moulins dans le Bourbonnais pour n'en faire plus qu'une: la Limagne bourbonnaise.

Il y a - 30 Millions d'années  à l'Oligocène, le Massif Central est un vaste plateau érodé, il subit le contrecoup du plissement alpin, un jeu de faille se construit. Des parties du Massif Central s'enfoncent progressivement sur plus de 2000 m le long des zones de failles et donnent naissance aux bassins d'effondrements appelés: Limagnes.
Les parties non effondrées: les Monts du Forez et de la Madeleine séparent Petite et Grande Limagne.

Des lacs occupent rapidement ces fossés d'effondrement, accompagnés par quelques incursions marines. Des sédiments sableux et marneux se déposent sur 1 500 m d'épaisseur. Le long des failles le volcanisme donne naissance à la chaîne des Puys, des coulées de lave se déversent dans les vallées en direction des Limagnes. Le volcanisme  va affecter ponctuellement la plaine du Forez en donnant naissance à des petits volcans.

Parallélement, les reliefs non effondrés du Massif central  se soulèvent d'environ 1000 m. Les limagnes  deviennent le lit de la Loire et de ses affluents où vont se déposer alluvions mêlés à des et poussières volcaniques.

Les vignobles d'Auvergne implantés sur les contreforts du Massif central et sur la Grande Limagne reposent  sur des sols d'origine sédimentaire composés de calcaires, d'argiles, de marnes, de grès et de sable avec ponctuellement des sols basaltiques et granitique pour les vignobles des Côtes d'Auvergne et de Saint-Pourçain. Les vignobles de la Côte roannaise sont plantés sur les contreforts  granitiques des Monts de la Madeleine. Les vignobles des Côtes du Forez  sont plantés sur les flancs granitiques des Monts du Forez, mais aussi sur les sols basaltiques d' anciens volcans.

La Limagne a un sol de couleur noire composé de calcaires, d'argiles, de marnes, de grès et de sable. 

La Limagne - Photo Michel CRIVELLARO