Complexe Volcanique du Mont Saint Loup - Cap d'Agde - France

Introduction

Cette étude a pour but de reconstituer l’histoire du complexe volcanique du mont Saint-Loup (ensemble volcanique du Cap-d’Agde).
Cette synthèse prend deux sites type, le mont Saint-Loup et la plage de la Conque.
Pour chacune des étapes de l’évolution de ce site extrêmement riche, sont présentés des affleurements remarquables qui permettront de comprendre le schéma récapitulatif.

Localisation géographique

Entre Béziers et Montpellier, Agde se situe à l’embouchure de l’Hérault.
Le complexe volcanique du mont Saint-Loup est entre les villes d’Agde au NO et le Cap d’Agde au SE. L’ensemble, d’une superficie de 15 km2, se compose principalement de trois cônes stromboliens, de filons et coulées basaltique, ainsi que des dépôts hydro et phréatomagmatiques.

Contexte géodynamique régional

Le volcanisme récent (Miocène à Quaternaire soit de 0 à 15 Ma) en France comprend 14 provinces (tableau 1).
Un certain nombre de ces massifs sont connus (la chaîne des Puys, le mont Dore, le Sancy, le Cantal, le Velay), d’autres le sont moins (l’Aubrac, les Coirons, les Causses et le Forez).
L’ensemble volcanique de l’Escandorgue, dont fait partie le complexe volcanique du mont Saint-Loup, est peu connu, d’où une bibliographie réduite.

Chaîne de la Sioule (5 à 1 Ma)

Causses (14 à 2 Ma)

Chaîne des Puys (150 000 à 3 500 ans)

Forez (15 à 13 Ma)

Limagne (15 à 2 Ma)

Devès (2,7 à 0,6 Ma)

Mont Dore (2,5 à 0,2 Ma)

Velay (14 à 1 Ma)

Cézallier (8 à 3 Ma)

Vivarais (35 000 à 10 000 ans)

Cantal (11 à 3 Ma)

Coirons (8 à 5,5 Ma)

Aubrac (9 à 6 Ma)

Escandorgue-Hérault (3,5 à 0,5 Ma)

Tableau 1 : les 14 provinces volcaniques du Massif Central, du nord au sud.

Fig. 2 - Carte des trois rifts alpins, leurs grabbens sédimentaires
et le volcanisme associé.

Les études récentes confirment que c’est lors de l’orogenèse alpine, que plusieurs rifts se sont mis en place en Europe avec, en particulier dans le Massif central, le rift ouest européen. À l’ouest du Sillon houiller, ce rift se forme par amincissement de la lithosphère continentale, érosion thermique et remontée asthénosphèrique, à l’origine de l’anomalie thermique du Massif central (O. Merle et L. Michon, 2001). Ces épisodes tectoniques sont en relation avec le volcanisme.
Il y a quelques années, le schéma tectono-volcanique du Massif central se présentait sous la forme de trois axes volcaniques se développant à la faveur du bombement asthénosphérique, avec une province volcanique centrale, le Cézallier (fig. 3) :

Fig. 3 - Axes volcanologiques du Massif central.

• axe nord, avec la chaîne des Puys, les monts Dore et le Cézallier sur 70 km ;
• axe SE, Devès et Ardèche sur 160 km ;
• axe SSE, Cantal, Aubrac, Causses, Escandorgue, Lodévois et Languedoc sur 230 km.

Actuellement (figure 4), on privilégie deux axes volcaniques, les datations absolues ont permis de définir trois phases volcaniques avec un axe globalement nord-sud. La limite entre les provinces volcaniques nord et sud se situe toujours au niveau du Cézallier.

Fig. 4 -Phases volcanologiques dans le Massif Central (O. Merle et L. Michon, 2000).

L’axe nord comprend le Cézallier, le Mont-Dore, la chaîne des Puys, la Limagne, la Sioule, et le Charolais. Sur l’axe sud, on trouve depuis le Cézallier : le Cantal, le Devès, le bassin du Puy, le Velay oriental, les Coirons, l’Aubrac, le bas Vivarais, les Causses et l’Escandorgue.
Les trois phases volcaniques se répartissent sur les 65 derniers Ma. La période pré-rift, de 65 Ma à 37 Ma, présente un magmatisme réduit sur l’axe nord et quasi inexistant sur l’axe sud.

La deuxième phase, de 37 Ma à 12-14 Ma, correspond à la période de mise en place du rift du Massif central. Les émissions volcaniques syn-rift sont synchrones du fort amincissement crustal. Les provinces volcaniques de la Limagne et du Forez se mettent en place sur l’axe nord, l’axe sud étant dépourvu d’activité volcanique.
La phase volcanique majeure post-rift, la troisième, entre 12-14 Ma et l’actuel, est particulièrement importante sur l’axe sud avec le Cantal, le Puy et le Velay oriental. L’axe nord s’illustre tout de même par la chaîne des Puys et la Sioule.
Le complexe volcanique du mont Saint-Loup est la partie la plus méridionale des centaines de pointements volcaniques qui apparaissent durant cette dernière phase entre l’Escandorgue, le Lodévois et la basse vallée de l’Hérault.

Contexte local

Le complexe volcanique du mont Saint-Loup (mont Saint-Loup, Petit Pioc’h, mont Saint-Martin et plage de la Conque) est original par son évolution sur une période de 1 Ma., où l’on passe d’un volcanisme sous-marin/lagunaire surtseyen avec un système de maars et de manifestations hydromagmatiques, à un dynamisme strombolien classique.
La lave est relativement homogène: un basalte avec 50-52 % de silice et 2 à 5 % de néphéline normative. Elle contient des phénocristaux d’olivine et d’augite ; dans la pâte, on trouve des microlites d’olivine, d’augite, de magnétite et de plagioclases plus ou moins zonés (An6o au centre à An30, sur les bords). Des nodules de péridotite (augites et olivines) sont connus dans certaines coulées.
Cette homogénéité doit être relativisée car l’une des coulées émise par le Petit Pioc’h (voir plus loin) présente un mélange de deux magmas différenciés (Guillon, 2001).

Fig. 5 -Localisation des structures de maars (encadré) eet coupes reprenant les principaux édifices stromboliens et la plage de la Conque.

Les profils topographiques AB et CD effectués à partir de la carte à 1/25 000, montrent le relief peu accentué des édifices volcaniques.

La première coupe SO-NE traverse le Petit Pioc’h, avec 68 m était, avant l’exploitation en carrière de pouzzolane à une altitude approchant 80 m et le mont Saint-Loup, point culminant de la région à 113 m. La seconde coupe, NO-SE va du Petit Pioc’h jusqu’à la plage de la Conque, en passant par le mont Saint-Martin, à 55 m d’altitude.

Fig. 6 - Synthèse de la carte géologique d'Agde au 1/50.000e.