Issue |
Bull. Soc. géol. France
Volume 187, Number 6, 2016
|
|
---|---|---|
Page(s) | 261 - 273 | |
DOI | https://doi.org/10.2113/gssgfbull.187.6.261 | |
Published online | 08 December 2016 |
Composition and correlation criteria of the rhyolitic ignimbrites in the Monts Dore volcanic field (France)
Composition et critères de corrélation des ignimbrites rhyolitiques du massif volcanique des Monts Dore (France)
Institut des Sciences de la Terre d’Orléans (ISTO), UMR 7327 – CNRS/Université d’Orléans/BRGM, 1A Rue de la Férollerie, 45071 Orléans cedex 2, France
* Corresponding author : jean-louis.bourdier@univ-orleans.fr
Received:
2
May
2016
Accepted:
26
October
2016
Rhyolitic pyroclastic deposits, mostly ignimbrites (ash-and-pumice flow deposits) from plinian eruptions belonging to the early activity (> 2.5 Ma) of the Plio-Quaternary Monts Dore volcanic field (Massif central, France) are documented in order to provide lithofacies and compositional data that could serve as a rational basis for ignimbrite discrimination and tephrostratigraphic correlations. We define or redefine six major pyroclastic units (five ignimbrites and one pumice fallout deposit), based mainly on pumice texture and mineral assemblage. Pumices and quartz-hosted glass inclusions are rather uniform compositionally, being high-silica rhyolites with very low CaO, MgO and FeO contents. Juvenile mineral assemblages are K-feldspar ± quartz ± plagioclase, with rare biotite ± amphibole + accessory phases (mostly sphene, zircon, oxides, apatite). The feldspars, biotite and amphibole compositions of all units strongly overlap and poorly constrain ignimbrite discrimination. These data provide clues to some volcanological issues under debate in the Monts Dore volcanic field. The major rhyolitic pyroclastics found on the Monts Dore margins, e.g. the conspicuous « Grande Nappe » unit of previous authors, are here interpreted as stratigraphical units beneath those exposed in proximal areas, and concealed in the central structural depression (caldera) suggested by previous gravimetric studies. The poorly constrained caldera geometry should be envisioned as a compound, polygenic structure related to several ignimbrite eruptions spanning at least 350 ky, whose vent locations may have shifted with time. The very scarce Fe-Mg silicate phases, biotite and amphibole found in the pumices and ignimbrite matrices show complex compositional populations which can be explained only partly by xenocrystic contamination and require further petrological investigations.
Résumé
Les dépôts pyroclastiques rhyolitiques, essentiellement des ignimbrites (dépôts d’écoulements de cendre et ponces) produits par des éruptions pliniennes appartenant à l’activité précoce (> 2,5 Ma) du massif volcanique plio-qua- ternaire des Monts Dore (Massif central français) sont revisités, pour obtenir des données lithologiques et composition- nelles systématiques pouvant fournir une base rationnelle pour leur discrimination et leurs corrélations téphro- stratigraphiques. Nous définissons ou redéfinissons et discriminons six unités pyroclastiques majeures (cinq ignimbrites et un dépôt de retombée ponceux), principalement sur la base de la texture des ponces et de l’assemblage minéral. Les ponces et les inclusions vitreuses dans les quartz montrent des compositions relativement homogènes de rhyolites riches en SiO2 avec de très faibles teneurs en CaO, MgO et FeO. Les assemblages minéraux sont feldspath alcalin ± quartz ± plagioclase + rares biotite ± amphibole + phases accessoires (principalement sphène, zircon, oxydes, apatite). Les compositions des feldspaths, biotites et amphiboles se recouvrent largement d’une unité à l’autre et sont de faible utilité pour discriminer les différentes ignimbrites entre elles. Les données obtenues ont des implications concernant différentes questions volcanologiques encore débattues dans le massif des Monts Dore. Les principales unités pyroclastiques rhyolitiques reconnues aux marges du massif, notamment la « Grande Nappe » des auteurs antérieurs, sont considérées ici comme situées stratigraphiquement sous les ignimbrites affleurant dans la partie centrale, et donc piégées dans la dépression structurale (caldera) mise en évidence précédemment par des études gravimétriques. Cette caldera encore mal définie doit être envisagée comme une structure composite et polygénique, formée par différentes éruptions ignimbriti- ques sur une période d’au moins 350 000 ans, éruptions dont les évents ont pu varier en position au cours du temps. Les phases silicatées ferro-magnésiennes, biotite et amphibole, très peu abondantes, montrent des populations composition- nellement complexes dans la plupart des unités, qui ne peuvent s’expliquer qu’en partie par la contribution de xénocristaux et nécessitent des investigations pétrologiques complémentaires.
Key words: Ignimbrite / Rhyolite / Quartz / Tephrostratigraphy / Caldera / Massif central
Mots clés : Ignimbrite / Rhyolite / Quartz / Téphrostratigraphie / Caldera / Massif central
© Société Géologique de France 2016
Current usage metrics show cumulative count of Article Views (full-text article views including HTML views, PDF and ePub downloads, according to the available data) and Abstracts Views on Vision4Press platform.
Data correspond to usage on the plateform after 2015. The current usage metrics is available 48-96 hours after online publication and is updated daily on week days.
Initial download of the metrics may take a while.