Les Vosges et l'Alsace à travers les âges géologiques : un milliard d'années d'histoire.

par Jean-Claude GALL, le dimanche 21 octobre 2007 à 15 heures.

Jean-Claude GALL est professeur émérite de paléontologie à l'Université Louis Pasteur et à l'Ecole et Observatoire des Sciences de la Terre de Strasbourg. Il est l'auteur de nombreux ouvrages spécialisés ou de vulgarisation concernant les reconstitutions paléogéographiques. Ses travaux ont souvent porté sur les formations vosgiennes.

Résumé de la conférence (durée 1h20).

Le conférencier introduit sa conférence en notant le remarquable outil que représente le Centre et plus particulièrement les départements de paléontologie et de pétrologie pour trouver les arguments, les indices, les archives d’une histoire géologique des Vosges qui s’étend sur 1 milliard d’années.

1. L’histoire pré-varisque (ou pré-hercynienne).

On peut retrouver dans le massif des roches métamorphiques d’un âge de 1 milliard d’années environ. Il s’agit de gneiss de la zone de Lubine qui représentent des roches modifiées issues d’une histoire liée à un premier orogène (histoire d’une chaîne de montagnes) : le cadomien. Ces roches ne nous donnent pas beaucoup d’informations, sinon que les archives vosgiennes débutent à cette époque : le Protérozoïque (ou Précambrien). Il faut mettre en perspective cet âge avec les 4,55 milliards d’années d’existence de la planète Terre et les 3,8 milliards d’années de la roche la plus ancienne du globe.

Les phyllades de Villé sont âgées d’environ 500 millions d’années (première moitié du Paléozoique, ou ère Primaire) et sont les témoins d’un autre orogène : le calédonien. On y trouve les premier organismes vivants fossilisés de la région : des éponges siliceuses de très petite taille. Nous étions donc dans un milieu de type marin de grande taille.

2. L’histoire varisque (ou hercynienne).

Il y a environ 400 millions d’années (seconde moitié du Paléozoïque) se forment des édifices coralliens que l’on retrouve maintenant dans la vallée de la Bruche, à Russ. Le climat était donc chaud et humide, sur une bordure continentale, les Vosges étaient en dessous de l’équateur. La tectonique des plaques fait se rapprocher deux grands continents pour n’en former plus qu’un seul vers 330 millions d’années : c’est l’orogène varisque (ou hercynienne). Cette chaîne de montagnes d’extension mondiale est l’élément structurant de la Pangée. Les Vosges conservent la trace de cette collision et de cette chaîne majeure.

Au Permien (Paléozoïque, 300 millions d’années) puis au Trias (Mésozoïque ou ère Secondaire, 200 millions d’années), la chaîne varisque est entièrement érodée, dégageant de considérables quantités de sédiments qui s’accumulerons dans les bassins sédimentaires : grauwackes, grès et conglomérats. Plus particulièrement, les grès sont déposés en bordure continentale dans un climat chaud mais aride. On retrouve ainsi des dunes éoliennes. D’autres grès sont déposés dans un contexte de delta fluviatile et marquent bien les chenaux et les barres alluviales. Certaines lentilles argileuses permettent même, exceptionnellement, de conserver par des organismes à la fossilisation normalement improbable : arthropodes divers (écrevisse, scorpion) et méduses !

Au Jurassique (Mésozoïque, 200 à 150 millions d’années), la chaîne varisque totalement érodée (c’est la surface structurale bien plane visible dans nos paysages), se voit couvrir de mers avec la fossilisation d’organismes marins caractéristiques.

3. L’histoire alpine.

Au Crétacé (Mésozoïque, 150 à 65 millions d’années), les premières manifestations de l’orogène alpin provoquent une émersion du domaine. De cette période de « Jurassic Park » il ne reste donc pas de vestiges de dinosaures mais on peut sans problème imaginer le passage de ces vedettes dans la région.

Au Cénozoïque (ou ère Tertiaire, de 65 millions d’années à l’actuel), c’est l’effondrement du fossé rhénan formant l’opposition topographique bien connue : Vosges – Fossé Rhénan – Forêt Noire. Des traces, rares, existent à Bouxwiller, montrant les premiers lacs d’eau douce dans la dépression. Bientôt, un bras marin envahi le fossé d’effondrement et dépose des épaisseurs considérables de couches sédimentaires dont la fameuse potasse, roche évaporitique. Mais aussi le pétrole de Pechelbronn, premier champs pétrolifère exploité au monde (première moitié du XVIIIème siècle), dont on peut encore retrouver en forêt des suintement à la surface du sol où les sangliers viennent de vautrer. Simultanément, le beau volcan du Kaiserstuhl vient s’implanter à la hauteur de Colmar formant ainsi un édifice bien visible dans le paysage. L’implantation du Rhin ne date que d’un million d’années, bien laborieuse d’ailleurs … d’abord capté par le Danube, puis dirigé vers la Méditerranée, il fini par emprunter le Fossé Rhénan et devenir un Fleuve. Ainsi se met en place la plus grande réserve naturelle d’eau douce d’Europe : la nappe phréatique rhénane.

Enfin, les glaciations successives vont finir de modeler nos vallées, déposer des loess (roche éolienne de déflation) et voir l’installation de l’Homme.

Le Massif Vosgien est un lieu privilégié pour raconter une histoire longue de 1 milliard d’années. Cette narration linéaire est permise par deux éléments majeurs. D’abord la possibilité d’un archivage géologique au cours des temps considérables sous la forme des roches constitutives de notre sous-sol. Ensuite l’existence des géologues qui sont capables de faire parler ces roches afin qu’elles nous racontent les conditions de leur formation, conditions sine qua non pour reconstituer les paléo environnements.