En 1996, Juvigné et al. ont publié une compilation d'études de sédiments lacustres et de tourbes contenant des lamines de téphra [12] ; celle-ci permettait de proposer, pour le Massif central, un cadre téphrostratigraphique où les auteurs regroupaient les produits du puy Vasset, du cratère Kilian et du puy Chopine dans une seule entité « trachytes » (téphra éponyme de La Taphanel, [10]) sans interclassement chronologique. Son âge radiocarbone moyen est 8500 BP [12], soit environ 9500 ans (sauf mention « BP », les âges seront donnés ici en années réelles, au sens naturel du mot « âge », les calibrations étant faites avec le logiciel Oxcal du laboratoire de radiocarbone d'Oxford, d'après les tables de Stuiver et al. [20]). D'après la dispersion des résultats, la succession des éruptions aurait duré un peu moins de trois siècles. Des variations de composition minéralogique d'un site à l'autre suggèrent que l'on puisse, dans certains cas, avoir affaire à des mélanges de deux retombées (ou plus) dans une même lamine (Chopine + Kilian ou Vasset), ce qui témoignerait d'une succession rapide des éruptions : au plus quelques décennies ? (d'après [12] et Juvigné, in litt.).

Selon les observations de Camus au col de la Moréno [4], le Vasset serait antérieur au Kilian.

Il était par ailleurs admis que le Pariou est plus récent que le Kilian : Camus [4] avait noté des produits de type « Lacroix » (trachytes à amphibole, comme ceux trouvés au voisinage du Kilian) sous des produits « Traversin » (produits de débourrage explosif qui préludent au Nouveau Pariou, décrits sur le Traversin) au sommet du puy de l'Aumône. Les trois datations disponibles jusqu'à présent ne permettaient pas de situer l'éruption du Pariou avec une grande précision : une datation ¹⁴C indirecte de la grande coulée orientale donne un âge maximal de 8580±350BP (Sa 94, [6]), soit 9600±1000 ans (2σ) après calibration (cf. § Datations), et deux datations par thermoluminescence donnent 8200±800 ans (1σ) sur coulée [9] et 8700±900 ans (1σ) sur téphras [19].

En ce qui concerne le puy Chopine, ses produits sont visibles sous ceux du Pariou dans toute la zone commune aux deux recouvrements (cf. carte [1]).

Mais on doit aujourd'hui décrire une réalité plus complexe que celle de trois volcans trachytiques qui auraient simplement précédé le Pariou. En effet, Vernet et al. [21] ont mis en évidence le dépôt, vers la fin du Boréal, d'une vaste nappe de produits trachytiques (dénommés CF7) qui, localement, en Grande Limagne, se superposent aux téphras du Nouveau Pariou. De plus, un dépôt de déferlante trachytique a été observé sur la grande coulée orientale du Nouveau Pariou, au lieu-dit La Bruyère des Moines, au pied même du volcan [1]. Les produits échantillonnés s'apparentent indistinctement à ceux du Vasset, du Kilian et à CF7 [15]. Il est donc acquis que l'un des deux au moins, Vasset ou Kilian, a fonctionné postérieurement à la dernière phase d'activité du Pariou.

En outre, Vernet a observé, à 1 km au nord du Pariou (site de Vulcania), un niveau décimétrique de cendres interstratifiées dans les produits les plus récents du puy Chopine [22]. Ces cendres ont une composition de trachyandésite sans parallèle dans celles du Pariou (cf. [8]). C'est aussi le cas, avec une composition de hawaiite, d'une autre retombée, d'origine inconnue, reposant sur les produits du Chopine au pied sud du puy de Porcherolles (étude en cours).

La chronologie relative Vasset–Kilian est difficile à établir avec certitude, à cause de la difficulté de distinguer physiquement leurs produits respectifs. Deux critères ont été proposés par Michon [16], reposant, d'une part, sur des différences dans les cortèges de xénoclastes et, d'autre part, sur le fait que les trachytes du Kilian présentent parfois une figure de brassage ( « rubannement ») jamais observée pour ceux du Vasset. Sur ces bases et à partir des gradients d'épaisseur de recouvrements et de taille des blocs, on peut imaginer une ligne est–ouest qui, passant vers le sommet du Montchier, séparerait la nappe du Vasset, au sud, de celle du Kilian, au nord (Fig. 1). On devra alors revoir les attributions d'échantillons déjà datés par ¹⁴C [3], après avoir constaté que la majorité d'entre eux concernent le Vasset.

Le volcan qui s'est manifesté après le Nouveau Pariou serait le Kilian, d'après la coupe de la Bruyère des Moines. La coupe-type fait environ 1,2 m de hauteur. À la base, 40 cm de lapilli scoriacés, lités, de mugéarite (Tableau 1) reposent sur la surface tourmentée de la cheire. Au-dessus de ce niveau, les mêmes lapilli sont emballés dans une matrice brune, d'aspect argileux (sur 35 cm environ), contenant quelques rares nodules millimétriques de trachyte. On passe, au-dessus, à l'horizon de dépôts trachytiques (30 à 40 cm) et, enfin, à un sol noir (10 à 20 cm).

Le dépôt trachytique, constitué de lapilli et blocs de masses diverses, jusqu'à 360 g, emballés dans une matrice brun-beige, a les caractères d'une déferlante : granoclassement inverse, accumulation dans les dépressions du terrain, abondance, à la base, de fragments centimétriques de bois brisé et carbonisé. Les xénoclastes sont nombreux. Les trachytes se présentent, en proportions à peu près égales, en bombes, sous deux formes :

• (1) une roche dense, gris clair à gris foncé, riche en phénocristaux d'amphibole et de feldspaths, souvent de forme allongée, anguleuse, parfois trempée en « croûte de pain » ;
• (2) un bloc arrondi, léger, de roche fragile et vésiculée ( « moussue »), de couleur gris clair à gris jaune.

En section polie, quelques blocs denses présentent des figures de brassage, et, parfois, une orientation préférentielle des amphiboles.

La composition des trachytes ne permet pas de les rapprocher plus du Kilian que du Vasset ; en revanche, une différence entre les blocs denses et les blocs vésiculés semble se dessiner (Tableau 1 et Fig. 2). L'attribution des produits trachytiques de La Bruyère des Moines au Kilian repose sur la présence de « rubannements » et le fait que l'on puisse suivre la nappe depuis le Kilian, en passant par les sommets du puy de Dôme et du petit puy de Dôme, avec une diminution de la taille des produits et de l'épaisseur des dépôts avec la distance.

Entre le puy Filhu et le puy Balmet, Camus [4] décrit une épaisse (plus de 1 m) couche de projections à faciès de débourrage rappelant les produits de type « Traversin » qu'il attribue cependant à une destruction partielle du premier puy de Côme. Celle-ci recouvre un lit de 20 à 40 cm d'épaisseur de ponces trachytiques à amphibole, correspondant à un « faciès latéral de vannage de trachytes de type Lacroix ». En fait, selon nos propres observations, les trachytes en question ne ressemblent pas à ceux qui ont été décrits plus haut. Ce sont des cendres et lapilli d'un mélange, en proportions à peu près égales de trachyte et de roches diverses (socle et autres laves). Les trachytes sont représentés majoritairement par des ponces vraies (densité, d<1) de couleur grise, rouge ou jaune, souvent rubanées, dont on ne connaît d'équivalent nulle part ailleurs si ce n'est dans le même secteur entre Côme et Balmet, et de lapilli gris ou jaunâtres de densité variable (1<d<2,5), dont la proportion diminue en raison inverse de la densité. La composition de deux échantillons les place dans le champ des trachytes (Fig. 2), le troisième étant un trachy-andésite. Mais la chimie de ces deux trachytes est beaucoup plus proche de celle des trachytes « noirs vitreux » décrits par Camus [4] et El Arabi [8], à la base des produits explosifs « Traversin », que de celle de Kilian ou Vasset (Tableau 1). La majorité des grains, notamment les non trachytiques, sont superficiellement marqués par des vitrifications brunes. Cette strate est supportée par un lit mince (2 à 3 cm), jaunâtre, de cendres composées de trachyte de même aspect que celui du niveau sus-jacent, très majoritaire, et de fragments de roches et minéraux du socle. L'analyse des indices de réfraction des minéraux transparents (T. Danhara, comm. pers.) confirme que ce ne sont pas les mêmes que ceux du Kilian et du Vasset (cf. [15]). La limite entre les ponces trachytiques et les produits de débourrage n'est pas franche (lapilli mélangés au voisinage de l'interface), ce qui suggère une continuité dans les éruptions. Ce lit repose sur des lapilli émoussés déjà signalés par Camus (Fig. 3). Une séquence très semblable à celle-ci a été observée par Camus [4] au puy de l'Aumône (retrouvée récemment). Au-dessus des produits de débourrage qui recouvrent les trachytes à ponces, on trouve des lapilli de trachytes appartenant aux deux types décrits à la Bruyère des Moines, dispersés dans un niveau brun, de consistance plus ou moins argileuse, caractéristique de cet horizon largement répandu dans la chaîne des Puys. Au-dessus, sous l'humus forestier, on trouve un niveau décimétrique de cendres et lapilli à faciès de débourrage, contenant une proportion significative de roches et minéraux du socle. Ce dernier niveau avait été déjà observé par Camus dans ces parages et rattaché par lui au téphra de l'étang de Fung (Mazayes), rapportés par hypothèse à une éruption tardive (vers 4350 ans ?) du puy de Côme ou d'un adventice du Montchier [4]. Il est à noter que ces deux hypothèses posent problème : les produits du Vasset, au sud, ou du Kilian, au nord, semblent recouvrir partout le Montchier ; dans le cratère sommital du Côme et sur sa couronne ne sont visibles que des produits juvéniles, au-dessus desquels on trouve, rares mais bien présents, des trachytes de type Kilian.

À la Bruyère des Moines, le niveau intermédiaire de lapilli mugéaritiques emballés dans une matrice fine est probablement, pour l'essentiel, le résultat d'un brassage intense de la partie supérieure du niveau de saupoudrage par les turbulences de l'air associées au passage de la déferlante. Mais il peut aussi comprendre une composante de pédogenèse et de solifluxion, auquel cas il témoignerait de l'écoulement d'un laps de temps significatif entre l'éruption du Pariou et la déferlante trachytique. La datation ¹⁴C d'un bois carbonisé prélevé à la base du niveau de déferlante a donné : Ly-12117 : 8815±65 BP. Ce résultat est sensiblement plus élevé que les trois déjà disponibles pour Kilian (Tableau 2) ; toutefois, on sait que les distributions d'âges pour une nuée unique peuvent être larges, à l'exemple du Laacher See, vers 11 000 BP, soit 12 900 ans, dont la durée d'éruption est estimée à quelques jours, tandis que la dispersion des âges ¹⁴C est de près d'un millénaire [13]. Pour faciliter la discussion, on fera la moyenne pondérée des mesures (avant calibration) pour obtenir une approximation de l'âge du Kilian, soit 8380±40 BP, ce qui, après calibration, donne un âge compris dans l'intervalle [9550–9320] avant nous (2σ). Bien que, en toute rigueur, l'opération de calibration conduise seulement à une distribution de probabilités, on admet, pour la commodité des exposés, que le centre de l'intervalle est une bonne évaluation de l'âge, soit 9430±115 ans (2σ).

La même opération pour le Vasset donne l'âge moyen 8210±100 BP, soit un âge réel de 9270±280 ans. Pour le puy Chopine, la moyenne pondérée, à savoir 8672±40 BP, conduit à un âge moyen de 9700±115 ans. Il faut noter que, dans les trois cas, on fait implicitement l'hypothèse qu'il n'y a eu qu'une seule vague de déferlantes basales brûlant des arbres sur leur passage, en accord avec les observations de Michon [16] pour Vasset et Kilian, et Montiel [17] pour Chopine.

Les données exposées ici confirment d'une façon indépendante les résultats de chronologie dans les tourbes et sédiments, à savoir que la durée totale d'activité des trois volcans trachytiques n'a pas excédé quelques siècles autour du milieu du 10^e millénaire. De plus, ils permettent de proposer une chronologie relative à l'intérieur de cette période. L'âge moyen des « trachytes » (8540±150 BP, soit 9650±550 ans), avait été calculé par Juvigné et al. [12] à partir des âges ¹⁴C, mesurés sur tourbe ou macro-restes végétaux, de 16 échantillons distincts (par le site de prélèvement), parfois « mélanges de téphras », mais dans lesquels le Chopine est majoritairement représenté. On peut maintenant préciser que l'ensemble des 16 datations a deux pôles : le puy Chopine, vers 9700 ans environ, et le couple Vasset–Kilian vers 9300–9400 ans.

Le puy de Pariou a ses produits les plus récents recouverts par une nappe de trachytes à amphibole, âgée d'environ 9400 ans, vraisemblablement issue du Kilian. Jusqu'à présent, rien n'a permis de penser que le Côme avait présenté une histoire magmatique et éruptive semblable à celle du Pariou, ce qui permet de proposer l'hypothèse plus simple que la séquence trachytes/produits de débourrage de Filhu–Balmet vient du Pariou. Les trachytes ponceux seraient une forme méconnue auparavant des trachytes du Pariou lui-même (première phase, acide), repérés ailleurs par Camus [4] et El Arabi [8] à la base des horizons de « débourrage ». Ils étaient alors noirs et vitreux, de telle sorte qu'ils n'ont pas été reconnus à Filhu au simple examen visuel. Là, le « rubannement » fréquent signe un mélange et la ponce à composition de trachy-andésite, annonce l'arrivée du magma plus basique qui formera le cône du Nouveau Pariou.

À Gerzat (Grande Limagne), Juvigné et al. [11] ont trouvé le téphra « Taphanel » directement sous-jacent aux produits du Nouveau Pariou, sans sédiment intermédiaire, et ils en déduisent qu'il s'est écoulé un temps très bref entre l'éruption du Chopine et celle du Pariou. Si tel est le cas, l'âge du Pariou serait proche de 9700 ans et, compte tenu de son âge estimé, vers 9300 ans, le Vasset serait donc plus récent, hypothèse à confirmer.

Enfin, la découverte de téphras d'origine inconnue à ce jour (Vernet et al. [22] et D.M., en cours) sur ceux du Chopine suggère que les volcans étudiés ici n'ont pas été les seuls actifs à la même époque – ou qu'ils ont eu un fonctionnement plus complexe (Pariou notamment) que celui actuellement décrit.