Le fossé rhénan : Compléments d'informations
- Les failles : Près de la surface, elles présentent des pendages de 60°, voire 80°. Leurs rejets sont très variables, de 200 à 1800 mètres. En cumulant l'ensemble des rejets, on estime la subsidence maximum du fossé à près de 5 km. Ces grandes failles favorisent la circulation d'eaux thermales d'origine profonde.
- La lithologie :
♦ La plaine d'Alsace : La sédimentation est très importante au centre du bassin : la succesion des séries salifères correspond à environ 1700 mètres de dépôts. ceci n'est possible que par une subsidence importante synrift qui s'est déroulée en milieu lacustre sursalé.
♦ Le massif vosgien : La lithologie des roches est beaucoup plus variée. On trouve essentiellement des roches métamorphiques (orthogneiss) d'âge primaire et des roches sédimentaires d'âge secondaire.
- Le volcanisme :
♦ Le volcanisme du fossé rhénan a donné naissance à deux massifs principaux : le massif du Volgersberg au nord et le massif du Kaiserstühl au sud.
♦ Le massif du Kaiserstühl (carte géologique de Colmar - 1/50.000ème - BRGM). Son altitude maximale est atteinte au Totenkopf avec 557 m, soit 270 m au-dessus du niveau moyen de la plaine rhénane qui l'entoure. Les trois quart de la surface du Kaiserstühl sont recouverts d'un épais manteau de loess, mais le quart restant qui affleure permet une étude des roches volcaniques. On trouve également de nombreuses roches subvolcaniques : ce sont des laves qui n'ont pas fait éruption en surface mais qui se sont mises en place sous forme de filons dans des roches pré-existantes et affleurent aujourd'hui, dégagées par l'érosion.
La plupart des roches du Kaiserstühl sont :
- des laves dites "alcalines" [richesse relative en alcalis - pauvreté relative en silice] : de 2,16 à 6,93 % de Na2O - 0,83 à 6,37 % de K2O - 40 à 56 % de Si.
- des roches tout à fait particulières : les carbonatites. Elles sont constituées essentiellement de carbonate de calcium (calcite), de calcium et de magnésium (dolomite) ou de fer et de magnésium (sidéro-magnésite). Ces carbonates sont accompagnés de minéraux accessoires. Ces carbonatites ne sont en aucun cas des calcaires sédimentaires fondus : elles sont obtenues par cristallisation d'un magma carbonat d'origine mantellique. Cependant, leur origine est controversée et deux hypothèses sont avancées actuellement :
• Genèse dans le manteau, comme les magmas silicatés, par fusion partielle d'un manteau ayant été préalablement enrichi en CO2 et en calcium par des circulations de fluides à très faible degré de fusion ce qui produit un magma très riche en éléments incompatibles et volatils. Ceci est montré par des études expérimentales.
• Genèse par immiscibilité à partir d'un magma silicaté. Le principe est d'avoir un magma riche en calcium et en CO2 (souvent sous-saturé en silice). Ce magma peut, à un moment donné, se séparer en deux liquides distincts : un magma silicaté moins riche en CaO et CO2 et d'autre part un magma carbonaté. Ces deux magmas ne peuvent alors plus se mélanger, se séparent physiquement et ont des trajets différents dans la croûte. Cette hypothèse est en accord avec les observations de terrain : les carbonatites sont souvent trouvées associées avec des roches de type phonolites ou syénites.
♦ Le volcanisme est apparu assez tardivement, au Miocène, vers - 15 MA.
Un dossier très complet sur "Le Kaiserstühl et ses Carbonatites" est consultable sur le site "PlanetTerre"
- Reconstitution historique :
L'orogenèse hercynienne est à l'origine du socle rhénan.
Au Crétacé et jusqu'au paléocène, la région du Fossé rhénan est en domaine continental : l'essentiel des terrains mis en place précédemment est érodé.
A l'Eocène, le secteur est marqué par la présence de petits lacs, de fleuves, à l'origine d'une sédimentation détritique. Cependant, les premières distensions se produisent en Europe de l'Ouest, liées à l'ouverture d el'Atlantique nord et à la collision alpine. On assiste alors au tout début de l'affaissement du Fossé rhénan.
Au début de l'Oligocène, on assiste à l'effondrement par paliers de la partie centrale de l'ancien massif qui, à l'origine joignait les Vosges à la Forêt Noire. La formation du Fossé rhénan est active : les massifs bordiers se soulèvent, les "mers" oligocènes envahissent le fossé. A partir du Chattien (Oligocène terminal), on enregistre un retrait progressif de la mer vers le nord. Il traduit un mouvement de soulèvement, probablement lié à celui des Alpes, car il s'atténue vers le Nord.
Au début du Miocène, la partie méridionale du fossé se soulève, bascule, ce qui abaisse profondément le fossé septentrional : la mer est "chassée" ver sle Nord où la sédimentation y est très abondante. C'est ua début du Miocène (Aquitanien - Burdigalien) que se mettent en place les roches volcaniques du Kaiserstuhl.
A la fin du Miocène, seule subsiste une dépression centrale au Nord et au Piocène, l'altération, l'érosion et l'accumulation de matériaux sont de règle dans le Fossé rhénan.
Au Quaternaire, la morphologie actuelle se dessine et, durant les périodes glaciaires, le vent dominant de direction W-SW amène le loess dont lépaisse couverture fertilise la plaine.
