Orbey Trois-Épis Kaysersberg - Exploitation pédagogique

Idées d'applications pédagogiques :

1. Les migmatites des Trois-Epis (Arrêt n°1) et Kaysersberg (Arrêt n°3)

- Observation et description des affleurements : identification des migmatites : texture de la roche et composition minéralogique.

- Processus de formation des migmatites.

- Reconstitution de l'histoire géologique de la région.

Les migmatites des Trois Epis et de Kaysersberg sont un mélange de métatexites et de diatexites. Elles ont toutes été datées entre 330 et 325 Ma. La fusion se fait à des températures de 680 à 700 °C et à des pressions de 3–4 kbar (environ 10 à 12km).

L’âge commun aux deux ensembles migmatitiques ainsi que leur condition de fusion contredisent l’interprétation que l’on faisait jusqu’à présent de deux nappes de migmatites séparées, celle des Trois Épis plus âgée sur celle de Kaysersberg, plus récente.

Figure 1 : Carte structurale de la zone des migmatites. a - Carte montrant la situation des migmatites à l’échelle régionale.
b - Carte structurale plus locale, c - Coupe Sud - Nord, suivant les pointillés de la carte b.
Les migmatites des Trois Épis sont représentées par les orthogneiss (SOD) et les filons de leucogranite,
celles de Kaysersberg par les métatexites et les diatexites

L’étude de terrain montre que les migmatites de Kaysersberg, entourent un môle plus résistant orthogneissique en début de fusion, les migmatites des Trois Epis. Dans ces migmatites les veines de leucosome sont mises en place dans des joints de dilatation perpendiculaires à la compression (zone c  Figure 1).

Les migmatites de Kaysersberg sont déformées avec une foliation synmigmatitique visqueuse correspondant à une fusion plus importante que celle des migmatites des Trois Epis, à pendage Est autour de Labaroche et, Sud-Est autour de Kaysersberg.

Les produits de fusion montrent tous une linéation de transport Nord-Sud. L’analyse structurale montre que cet ensemble de  gneiss et  leur couverture de grauwackes a fondu lors de mouvements  le long d’une grande faille de détachement en extension (faille normale peu inclinée)  au Carbonifère.  La faille de Lalaye-Lubine, séparant les Vosges du Nord des Vosges Moyennes pourrait  représenter un équivalent au Nord de cette zone de détachement.

2. Datation relative (Arrêt n°2bis)

Sur cet affleurement il est possible de dégager avec les élèves la succession des évènements géologiques et donc de retracer la chronologie relative ayant mené au résultat actuel.

Figure 3 : Affleurement de l'arrêt 2bis

Il est sans doute préférable d’indiquer, de faire découvrir, la nature migmatitique de la roche encaissante et de définir le protolithe qui est un Grauwacke au préalable. De cette manière il est possible, de par le principe d’inclusion, de déduire l’antériorité des Grauwackes inclus dans la migmatite (en vert sur la Figure n°3).

On distingue au sein de l’enclave de Grauwackes de droite sur la Figure n°3, un recoupement d’une recristallisation (repéré en bleu) liée au fonctionnement d’une fente de tension, témoin d’une tectonique passée. Le recoupement n’affectant pas l’encaissant on peut ainsi déterminer la recristallisation comme étant postérieure à la formation des Grauwackes et antérieure à la phase de migmatisation.

Enfin la présence de diaclases (en rouge sur la Figure n°3) est le dernier évènement ayant affecté l’ensemble.