Géologie Du Massif Du Champ Du Feu Et De Ses Abords Eléments De Notice Pour La Feuille Géologique 307 Sélestat
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Géologie du massif du Champ du Feu et de ses abords Eléments de notice pour la feuille géologique 307 Sélestat BRGM/RP-56088-FR Juillet 2008 Géologie du massif du Champ du Feu et de ses abords Eléments de notice pour la feuille géologique 307 Sélestat BRGM/RP-56088-FR Juillet 2008 Étude réalisée dans le cadre du programme de la carte géologique de la France P. Elsass, J.P. von Eller avec la collaboration de J.M. Stussi Vérificateur : Approbateur : Nom : D. Cruz Mermy Nom : P. Elsass Date : 15/04/2008 Date : 15/05/2008 Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2000. I Photo de couverture : le rocher du Neuntelstein en M 003 - AVRIL 05 2006 (vue vers le Sud) Mots clés : carte-géologique, granitoïdes, géochimie, tectonique-varisque, Champ du Feu, Vosges, Bas-Rhin En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : Elsass P., von Eller J.P., Stussi J.M. (2008) - Géologie du massif du Champ du Feu et de ses abords. Eléments de notice pour la feuille géologique 307 Sélestat. Rapport BRGM/RP-56088- FR, 184 p., 65 fig., 3 ann. © BRGM, 2008, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l’autorisation expresse du BRGM. Géologie du massif du Champ du Feu Synthèse Le massif du Champ du Feu (Hochfeld) constitue, avec ses abords, un objet géologique mythique qui a largement intrigué géologues et pétrographes depuis le milieu du 19e siècle par la disposition des formations du socle en bandes parallèles orientées ENE-WSW. La carte géologique à 1/50 000 correspondante, n°307 feuille de Sélestat, publiée en 1972, a connu un grand succès en raison de la variété des terrains représentés, depuis le socle hercynien pénéplané des Vosges, avec ses volcanites, ses roches plutoniques et ses séries schisteuses et gneissiques, portant des témoins volcano-sédimentaires permo-triasiques, jusqu'aux alluvions quaternaires de la plaine d'Alsace en passant par les champs de fractures des collines sous-vosgiennes. Aussi son édition imprimée a-t-elle été épuisée dès le début des années 1990. Jean-Paul von Eller, qui avait largement participé aux levés de la feuille de Sélestat ainsi que des feuilles voisines, a entrepris des levés détaillés entre 2000 et 2007 sous l'impulsion de Philippe Elsass, directeur du Service géologique régional d'Alsace, avec l’aide de Jean-Marc Stussi pour la géochimie. Quelques analyses géochimiques et datations nouvelles ainsi que des études de lames minces sont venues compléter les levés. Si la disposition en bandes parallèles de roches magmatiques ponctuées d'intrusions circonscrites et l'aspect d'une fenêtre de socle, tronquée à l'E par les prémices du Fossé rhénan, s'étendant entre le massif dévono-dinantien de la Bruche au NNE et les séries cambro-ordoviciennes au SSE sont conservés, les détails de ces bandes et leur découpage tectonique ont considérablement changé. Les points les plus importants de la révision cartographique sont le découpage du massif par des failles de direction NS et notamment la délimitation du fossé de la Haute-Bruche entre la faille de Saâles et la faille de la Brimbellière ; le contact des formations volcaniques calco-alcalines de la Bande médiane, pour lesquelles un âge viséen est proposé, avec les formations volcano-sédimentaires dévoniennes à l’Ouest (Banguermont) comme à l’Est (Urlosenberg) ; la réinterprétation de l'intrusion de granodiorite porphyrique séparant la granodiorite du Hohwald de celle du Champ du Feu ss comme une lame mise en place dans un accident décrochant ; la distinction entre les intrusions de diorite grenue type Neuntelstein et les diorites fines injectées ou non dont l'origine pourrait être polygénique. Au final le massif du Champ du Feu nous apparaît comme un collage tectonique de lanières de terrains de plus en plus jeunes du Sud au Nord, pris entre des accidents décrochants parallèles à l’accident décrochant de Lalaye-Lubine : sédiments d’âge cambro-ordovicien (schistes de Villé et de Steige) affectés d’un métamorphisme barrowien, séries volcano-sédimentaires dévoniennes et arc insulaire viséen (Bande médiane, formation de Saint-Nabor) granitisés au Carbonifère supérieur. BRGM/RP-56088-FR 3 Géologie du massif du Champ du Feu 4 BRGM/RP-56088-FR Géologie du massif du Champ du Feu Sommaire 1. Introduction.............................................................................................................13 2. Cadre géographique et géologique ......................................................................17 2.1. HYDROGRAPHIE ET TOPOGRAPHIE.............................................................17 2.2. PRINCIPAUX TRAITS STRUCTURAUX...........................................................18 2.2.1. Bordure sud du massif : le domaine des schistes ....................................19 2.2.2. Bandes constituant l'ossature du massif ..................................................21 2.2.3. Amorce des champs de fractures des collines sous-vosgiennes .............23 2.2.4. Bordure nord du massif : le domaine de la Bruche ..................................23 3. Géologie et pétrographie des bandes constituant le massif du Champ du Feu25 3.1. LA BANDE MEDIANE........................................................................................25 3.1.1. Introduction...............................................................................................25 3.1.2. Les différents compartiments de la Bande médiane ................................26 3.1.3. Secteur Bas-Lachamp – Banguermont – Fontruptgoutte .........................32 3.1.4. Le secteur de Saint-Nabor s.s. .................................................................32 3.1.5. Le secteur de Saint-Jacques-Truttenhausen............................................35 3.2. BANDES A TENDANCE MONZOGRANITIQUE AU NORD DE LA BANDE MEDIANE (NORTHERN SUITE - OLDER GRANITES) ....................................39 3.2.1. Granite de Fouday....................................................................................39 3.2.2. Granite à enclaves de Waldersbach.........................................................40 3.2.3. Granite de Belmont...................................................................................42 3.3. BANDES A TENDANCE GRANODIORITIQUE AU SUD DE LA BANDE MEDIANE (SOUTHERN SUITE) .......................................................................43 3.3.1. La bande granodioritique du Champ du Feu ............................................43 3.3.2. Les granodiorites porphyriques (faciès Métairie ou Nouvelle Métairie)....44 3.3.3. La granodiorite du Hohwald......................................................................46 3.4. LA BANDE DE DIORITOÏDES ENTRE PLAINE D'ALSACE ET HAUTE BRUCHE............................................................................................................49 3.4.1. Les diorites à quartz du Schwarzenberg-Neugrunrain .............................50 3.4.2. Le panneau de la diorite du Neuntelstein .................................................50 3.4.3. Rohrbach et Nouvelle Métairie .................................................................53 3.4.4. Conclusions sur la bande de diorites........................................................55 BRGM/RP-56088-FR 5 Géologie du massif du Champ du Feu 3.4.5. Les dioritoïdes du secteur château du Landsberg / maison Saint-Jacques56 3.5. INTRUSIONS PLUTONIQUES DISCORDANTES ("YOUNGER GRANITES") 57 3.5.1. Granite du Kagenfels ............................................................................... 57 3.5.2. Granite de Natzwiller................................................................................ 59 3.5.3. Granite d'Andlau ...................................................................................... 59 3.6. GRANITOÏDES ET MATERIAUX DE CONSTRUCTION .................................. 62 4. Systèmes filoniens et familles de filons .............................................................. 65 4.1. QUESTIONS DE NOMENCLATURE ................................................................ 65 4.2. LA BRANCHE N-S DU GRANITE DU KAGENFELS ET LES CHAMPS DE FILONS AVOISINANTS .................................................................................... 66 4.3. CHAMP DE FILONS PORPHYRIQUES A GRANDS CRISTAUX ET MICROGRANITES SYENITIQUES................................................................... 69 4.4. LES FILONS DE LA VALLEE DE L’ANDLAU ................................................... 69 4.4.1. Cadre géologique..................................................................................... 69 4.4.2. Filons intermédiaires de La Vallée (Sperberbaechel) .............................. 70 4.4.3. Filons basiques de La Vallée (Sperberbaechel) ...................................... 73 4.5. LA QUESTION DES LAMPROPHYRES........................................................... 73 4.6. DOLERITES ...................................................................................................... 75 4.7. ESSAI DE CONCLUSION................................................................................. 75 5. Le domaine des schistes et le métamorphisme de contact............................... 77 5.1. LITHOLOGIE ET METAMORPHISME .............................................................. 77 5.2. LE CAS DEVENU D'ECOLE DEPUIS LES INVESTIGATIONS DE ROSENBUSCH ................................................................................................. 78 5.3. DU CHATEAU DU LANDSBERG A LA MAISON SAINT-JACQUES................ 79 5.4. LITHOLOGIE ET METAMORPHISME DANS LE SECTEUR OUEST DES