Volcanisme explosif aérien au passageCarbonifère-Permien dans les bassinsstéphano-autuniens d’Europe de l’Ouest

National audience; Les bassins stéphano-autuniens d’Europe de l’Ouest, associésà un régime d’extension post-orogénique, ont enregistrésde fréquentes manifestations volcaniques. Ces évènements sonttoutefois encore relativement peu étudiés et datés en particulierdans les bassins sédimentaires bordant le Massif Central. Uninventaire des épisodes volcaniques associés aux retombées decendres est établi, dans l’optique de préciser la nature du volcanisme,la localisation des sources et fournir des âges radiométriquesU-Pb. Ces âges numériques sont fondamentaux pour calibrer lesséries sédimentaires continentales européennes et les corréler auxéquivalents temporels des séries marines d’Asie ou des Etats-Unis. Les bassins concernés sont ceux d’Autun, d’Aumance etde Lucenay-les-Aix où des niveaux de ”gores” (cendres altéréesen argiles ou tonsteins) ont été identifiés depuis plusieurs décenniesen affleurement ou en forage mais sans attribution d’âges.Ces niveaux, qui tranchent nettement des sédiments détritiquesencaissants, se présentent sous la forme d’horizons argileux centimétriquesà pluricentimétriques de couleur crème (en forage) àocre (en affleurement) selon le degré d’altération météorique oude contamination avec l’encaissant. Leur minéralogie est caractériséepar des argiles néoformées (rectorite et kaolinite) issuesde la dévitrification des verres volcaniques et une faible abondancede minéraux détritiques (quartz, feldspath, micas, illite).La chimie des niveaux analysée par ICP-OES, ICP-MS et XRFportable montre un comportement chimique contrasté avec celuide l’encaissant avec des spécificités propres à chaque bassin.L’analyse par ICP-MS des éléments traces et terres rares indiquepour la majorité des niveaux un volcanisme explosif différenciécalco-alcalin dacitique à rhyolitique. La source de ce volcanismepourrait être distale et localisée dans les Vosges ou en Forêt Noire(Allemagne) compte tenu de la taille des éléments, l’épaisseur descendres et la nature du volcanisme (Königer & Lorentz 2002),bien qu’une origine proximale en provenance du Massif Centralne puisse être totalement exclue. Dans le bassin d’Autun 12tonsteins sont répertoriés de la formation d’Igornay (base Autunien)à la formation de Muse (Autunien inférieur). Les datationsradiométriques U-Pb (CA-ID-TIMS) de 3 niveaux indiquent queces dépôts continentaux du bassin d’Autun sont à la transitioncarbonifère-permien (Gzhélien/Assélien). Ces âges sont cohérentsavec l’âge U-Pb (LA-ICP-MS) calculé sur l’un des 31 tonsteinsdu sondage BRGM LY-F de Lucenay-les-Aix.Königer, S., Lorenz, V., Stollhofen, H., & Armstrong, R. A.(2002). Origin, age and stratigraphic significance of distal falloutash tuffs from the Carboniferous–Permian continental Saar–NaheBasin (SW Germany). International Journal of Earth Sciences,91(2), 341-356.