L’Auvergne offre une grande diversité géologique issue d’une histoire longue et complexe sur près de 550 millions d’années (Ma). Cette diversité géologique explique en partie les multiples paysages et milieux naturels auvergnats. Les phénomènes géologiques se poursuivent constamment sans que nous n’en ayons véritablement conscience, ils ne sont pas à notre échelle de temps de vie !

PRIMAIRE (Paléozoïque)

L’histoire géologique débute avec la mise en place des granites du Lot, du Limousin et du Lyonnais dans des formations sédimentaires vieilles de 600 à 700 Ma. Plusieurs événements géologique interviennent de – 500 à -350 Ma : l’écartement des plaques continentales au nord et au sud permet à un océan d’apparaître à l’actuel emplacement du Massif central ! Cet océan disparaît vers -400 Ma avec le resserrement des plaques et transforme son fond en roches reliques. La collision des plaques européenne et africaine permet la constitution du massif Armoricain, du Massif central et des Vosges : un soulèvement qui s’accompagne de fortes déformations des roches. Dès -350 Ma, les systèmes de failles engendrent l’effondrement des terrains et la mise en place des granites du Limousin, de la Margeride et des Echassières. La végététition s'intensifie durant cette période : dans les bassins localisés près des fractures, les débris végétaux s’accumulent et seront à l’origine des gisements de charbon (Messeix, Saint-Eloy-les mines, Bruxières-les-Mines, etc.)

SECONDAIRE (Mésozoïque)

Au début de l’ère secondaire (- 250 Ma), le Massif Central raboté par l’érosion n’est plus qu’un vaste plateau à peine ondulé. Pendant cette période la végétation n’est plus aussi exubérante : conifères et arbres à feuilles caduques voisinent avec les palmiers. Vers la fin de cette ère, le Massif central est progressivement envahi par la mer. Les formations sédimentaires qui s’y déposent, argiles et calcaires, s’empilent sur le socle granitique. De nos jours, ces formations ne subsistent à l’affleurement que dans quelques grands bassins périphériques (extrémité nord de l’Allier).

TERTIAIRE (Début du Cénozoïque)

Vers -65 Ma, la plaque africaine se glisse sous la plaque européenne. Ce soulèvement, qui continue jusqu’à nos jours, donne naissance aux Alpes et s’accompagne, vers -35 Ma de la formation de grandes failles. Elles compartimentent le massif et délimitent des bassins sédimentaires d’effondrement (Limagnes, bassins du Cher - région de Montluçon -, d’Ambert-Arlanc, d’Aurillac, de Saint-Flour et du Puy-en-Velay). Ces derniers sont alors envahis par des lacs, sur les bords desquels des lagunes regorgent de vie : algues, roseaux, joncs, palmiers, crocodiles et tortues. Des sédiments calcaires et des marnes riches en fossiles sont témoins de cette vie. Entre ces failles reste le relief : Monts du Forez et du Livradois. A la faveur des fissures, le magma remonte : le volcanisme auvergnat débute il y a 25 Ma ! Les premiers volcans surgissent dans les Limagnes, devenues entre temps des plaines inondées de cours d’eau. La rencontre du magma basaltique et de l’eau conduit à un système éruptif explosif conduisant à la formation d’une roche originale et unique en France, la pépérite (mélange de basalte et de calcaire). Mais la période la plus intense du volcanisme se situera plus tard par l’édification du Cantal (-13 Ma à -3 Ma), du Cézallier (-6 Ma à -3 Ma), du Mont Dore-Sancy (-3 Ma à -200 000 ans) et plus au sud-est de l’ensemble Devès Velay (-13 Ma à -1 Ma).

QUATERNAIRE (fin du Cénozoïque)

L’ère quaternaire débute il y a environ 2 millions d’années. Cette période est marquée en Auvergne par deux événements qui vont modifier le relief :

• le refroidissement du climat à plusieurs reprises conduit à l’apparition de glaciers sur les monts Dore, l’Artense, le Cantal. Ils vont éroder ces reliefs et seront à l’origine des dépôts morainiques en altitude ainsi que des alluvions dans les vallées, notamment celles de la Loire et de l’Allier.
• le volcanisme : l’activité éruptive récente de Limagne, il y a 90.000 ans environ, où la rencontre eau / magma provoque la formation des maars (Saint-Hyppolite et Clermont-Ferrand), puis l’apparition des volcans de la chaîne des Puys entre -35 000 et -6000 ans pour les plus récents (lac Pavin). Les évènements géologiques notoires en Auvergne se terminent avec ce volcanisme spectaculaire.