Thalhorn : fiche professeur

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1- accès au site et itinéraires envisageables

Il existe deux possibilités pour étudier le site : En partant d'Oderen à pied depuis la gare SNCF ou du pont qui traverse la Thur, suivre le balisage triangle rouge (en direction de la ferme auberge de Bergenbach et de Raingott). (300m de dénivelé positif).   [caption id="attachment_5859" align="aligncenter" width="312" caption="Les parcours possibles pour accéder aux affleurements."][/caption]     [caption id="attachment_5897" align="aligncenter" width="417" caption="Carte topographique simplifiée montrant les différents arrêtes proposés."][/caption]

Arrêt 1 : affleurements de gabbros

1-1 Au niveau du Raingott Coordonnées GPS (latitude/longitude) : 6,965889/47,909691 Altitude : 520m [caption id="attachment_4641" align="alignnone" width="225" caption="Affleurement de gabbro"][/caption] Pétrographie : gabbro grossier à plagioclases et clinopyroxènes. 1.2 au dessus de l'ancienne carrière coordonnées GPS : 6,959466/47,907488 altitude : 760m   [caption id="attachment_6041" align="aligncenter" width="373" caption="Affleurement de gabbro près de l'ancienne carrière"][/caption]

Arrêt 2 : Carrière abandonnée de Bergenbach

Coordonnées GPS : 6.959466/47.907488 Altitude :  770m [caption id="attachment_4644" align="alignnone" width="300" caption="Carrière du Bergenbach"][/caption]   Ce sont des harzburgites (olivine + orthopyroxène +spinelle) mais seule une analyse chimique permet ce diagnostic.  La péridotite originelle est serpentinisée de manière quasi totale ; ces péridotites ont subi un métamorphisme de type schiste vert. La couleur  de la roche est  noire verdâtre. Les cristallisations de serpentine  donnent à la roche son aspect caractéristique de peau de serpent. La serpentine était exploitée par un marbrier pour l'ornement de monuments funéraires à Oderen. [caption id="attachment_4646" align="alignnone" width="300" caption="Péridotite serpentinisée"][/caption] Arrêt 3 : un élément du socle ancien : microgranite Microgranite au bord du chemin montant à la carrière. Coordonnées GPS :6.959904/47.906949 Altitude : 760m Pétrographie : microgranite   Arrêt 4 : Roche sédimentaire bioclastique Des lames minces réalisées dans cette roche permettent d'observer des Conodontes: [caption id="attachment_5900" align="aligncenter" width="347" caption="Photographie au microscope électronique à balayage d’un Conodonte de type Pectiniforme. Echelle graphique : 100 μm. Source : http://vertebresfossiles.free.fr/conodontes."][/caption] Les Conodontes sont découverts par PANDER en 1856. Ce sont des fossiles de très petite taille, typiquement inférieure au millimètre. On pense qu’il s’agit de dents fossilisées qui appartenaient à des organismes ancêtres des Vertébrés. Ces animaux, ressemblant à des anguilles d’aujourd’hui en beaucoup plus petit (quelques centimètres) ne sont trouvés que dans les terrains du Paléozoïque. On les trouve dans des roches sédimentaires qui se forment dans les grands fonds marins. Dans un kilogramme de roche, on peut trouver de quelques dizaines à quelques centaines de Conodontes. On peut également observer des Chitinozoaires : [caption id="attachment_5926" align="aligncenter" width="266" caption="Photographie au microscope électronique à balayage d’un Chitinozoaire isolé, famille des Sphaerochitina. Echelle graphique : 10 μm. Source : JEOL SEM, 2007"][/caption] Les Chitinozoaires forment un groupe biologique aujourd’hui disparu de microfossiles marins à parois organiques dont la classification reste encore incertaine. Ils sont connus depuis l’Ordovicien jusqu’au Dévonien. Leur taille est comprise entre 50 et 500 μm, ce qui en fait un bon outil paléontologique. Les Chitinozoaires ont une forme d’urne, de tube ou de bouteille, le sommet étant fermé par un opercule ou un bouchon complexe. Certaines hypothèses proposent que ces structures représentent des restes de pontes d’organismes marins.   Arrêt 5 : les conglomérats Coordonnées GPS :6.961572/47.905295        

2- situation géologique

2.1 un dépôt original et unique dans les Vosges.

Le Thalhorn, butte qui domine la ville d'Oderen, fait partie de ce qui est communément appelé "la ligne des klippes".  Une grande diversité de roches peut y être rencontrée  : des gneiss, leptynites, gabbros, conglomérats, grauwacke métamorphique, schistes, kératophyres et microgranites (types Crêtes). "D'après la carte géologique d'affleurements de la Klippe du Talhorn" Pierre Fluck - 1986. Les roches du Thalhorn ne se retrouvent qu'à un seul autre endroit dans les Vosges au niveau du Threh (au Nord sur d'autre versant de vallée au dessus d'Oderen. On ne les rencontre nulle part ailleurs dans le socle vosgien. Seuls les gneiss montrent des analogies avec certains faciès des séries métamorphiques des Vosges moyennes (série de Sainte-Marie-aux-Mines, P.Fluck et al., 1991)

2.2 origine du dépôt

Au Thalhorn on observe des grands ensembles de blocs pris dans un matrice conglomératique à grauwackeuse. JL Schneider a montré que cette matrice a une caractéristique de turbidite, c'est à dire que la matrice est un flysch. Parmi ces blocs sont retrouvés des granites, des gneiss, péridotite et gabbros.  La klippe du Thalhorn correspond en fait à un spectaculaire dépôt sédimentaire dont les éléments détritiques sont des blocs de taille variées des différents types de roches citées ci-dessus. JL Schneider définit le Thalhorn comme un olistostrome : Olistostrome : Accumulation chaotique de terrains ayant été séparés, par suite de leur glissement par gravité, du front d'une nappe de charriage dont ils faisaient partie, nappe qui se mettait en place dans un bassin sédimentaire. Ces terrains ont été précipités au fond du bassin sédimentaire. (dictionnaire de géologie -Masson) L'origine de ce dépôt chaotique est controversée : Pierre Fluck (1987) a montré que la présence de roches basiques et ultrabasiques (serpentinites) ont des affinités ophiolitiques (reliques de lithosphère océanique). Le Thalhorn est un témoin préservé d'olistostrome ; c'est à dire il s'agit d'un gigantesque amas de blocs mis en place à la fin du Dévonien par glissement dans un bassin sédimentaire, au fond d'une nappe de charriage. (Fluck at Al. - 1991-). Les blocs dans l'olistostrome sont appelés olistolithes. Cette nappe de charriage est constituée en partie de matériel ophiolitique obducté (gabbro et serpentinite), qui serait issue d'un domaine de suture océanique plus au Nord (bassin de la Sarre). Dans cette accumulation chaotique, sont aussi présents des éléments divers de socle ancien (gneiss, leptynites, granites,...) ; tous ces blocs sont piégés et emballés dans des grauwackes (pélites) et des conglomérats qui constituent la base de la couverture Dévono-dinantienne des Vosges du Sud. Ces éléments ont subi un métamorphisme de type schiste verts et une déformation importante. Etienne skrypeck (2012) a montré que le coeur des  zircons présents dans les gneiss sont datés de 500Ma; ces blocs sont donc du protézoique (même datation pour les autres gneiss du secteur). Le Thalhorn fait partie de la ligne des Klippes (retrouvée au Markstein de l'autre coté de la vallée au Nord). Ces klippes ont été charriés sur le socle gneissique intrudé par des granites (granite des crêtes entre autres). La base de ces klippes n'est plus visible au Thalhorn mais par contre est observable au Markstein. Actuellement on pense que ces olistostomes se sont déposés dans un bassin de sédimentation. Ci-dessous un schéma structural avec sa couple proposé par E. Skrypeck (2012) [caption id="attachment_5932" align="aligncenter" width="346" caption="Schéma structural des Vosges du Sud"][/caption] Reconstitution de l'histoire hercynienne [caption id="attachment_6133" align="aligncenter" width="243" caption="Reconstitution paléogéographique au Paléozoïque."][/caption]   [caption id="attachment_6151" align="aligncenter" width="660" caption="Tentative de reconstructions schématique de l'évolution de la chaîne varisque européenne Palaeozoïque. Reconstructions pour le (a) Ordovicien moyen, (b) Silurien moyen, (c) Devonian supérieur et (d) Carbonifère inférieur"][/caption]     [caption id="attachment_5920" align="aligncenter" width="319" caption="Document 2 : Chaîne hercynienne d'Europe"][/caption] [caption id="" align="aligncenter" width="203" caption="Document 5 :  Les marges passives actuelles."]Document 3 : carte géologique du socle paléozoïque des Vosges