Cette fiche correspond à l'étape 1 du circuit géologique Distension en Alsace

Arrêt a (en rouge sur la carte) : Panorama au parking du col des Bagenelles

Cet arrêt offre un point de vue sur la vallée de la Liepvrette, vers le NNE.
La vallée parfaitement rectiligne suit la faille de Sainte Marie aux Mines, un ancien décrochement sénestre varisque, de direction SSO-NNE, entre la zone axiale et la zone occidentale des Vosges cristallines. Elle est entaillée dans les Gneiss de Sainte Marie aux Mines (dont des granulites au col), entre 2 massifs granitiques, le Granite des Crêtes à l’ouest, le Granite du Brézouard à l’est, plus résistants à l’érosion (cf carte Gérardmer 1 :50000).
La faille de Sainte Marie a rejoué en faille normale au tertiaire, abaissant le compartiment est.

La morphologie en auge de la vallée résulte d’une érosion glaciaire. Le cours sinueux de la Liepvrette au fond de sa vallée est dû aux nombreuses coulées de solifluxion sur les pentes et aux cônes de déjection tardi-glaciaires provenant des petites vallées adjacentes.
Vers le nord, les reliefs aux altitudes homogènes constituent les restes de la pénéplaine post hercynienne (pré trias) fragmentée par l’érosion quaternaire. Plus loin à l’horizon, par temps clair sont visibles quelques buttes triasiques (Ungersberg) appartenant à la couverture gréseuse tabulaire, qui s’étendait sur l’ensemble du massif avant sa mise en relief à partir du Miocène et l’érosion qui a suivi.

Vallée de la Liepvrette vue du col des Bagenelles : morphologie glaciaire

Arrêt b (en rouge sur la carte) : Péridotite et granulite : la limite croûte / manteau

Affleurement situé à 300m du parking du col, le long de la D48 vers Le Bonhomme (au niveau du panneau arrêt du « circuit géologique »).
Possibilités de stationnement limitées à proximité en bordure de route. Stationner plutôt au col. L’observation de cet affleurement en bord de route exige beaucoup de prudence.

Le talus de la route offre des affleurements rafraîchis de péridotite et de roches de type granulite.

La péridotite

Affleurement de péridotite dans le talus de la route

C’est une roche sombre. Elle peut être recouverte d’une pellicule de serpentine de coloration vive verdâtre résultant de l’altération le long des diaclases de la roche.
A la cassure elle apparaît brune. Les minéraux ne sont pas identifiables à l’œil nu. Le long des fissures fines la couleur rouge est due à la présence d’iddingsite, produit d’altération des olivines.
Au microscope, ou en section polie, la roche se révèle essentiellement composée d’olivine altérée et de quelques pyroxènes. Les cristaux d’olivine sont entourés d’un feutrage de serpentine. La roche est parsemée de globules nombreux de 1 à 2 mm : ce sont des grenats transformés en kélyphite, un assemblage de spinelle et de fibres microscopiques d’amphibole et de pyroxène.

-> La roche était à l’origine une péridotite à grenat (type pyrope). Les études thermo-barométriques faites conduisent à des conditions initiales de températures comprises entre 1000 et 1200°C pour des pressions allant de 4 à 6 Gpa, correspondent à des profondeurs de 150 km. Ces roches sont des fragments de manteau sous continental.

Les granulites

Affleurement de granulite dans le talus de la route. A droite, aspect d'un échantillon

Elles sont visibles de part et d’autre de l’affleurement de péridotite. Il s’agit de roches claires blanc rosé, d’aspect massif ou folié (aspect de gneiss).
Minéralogie, au microscope : quartz, orthose, plagioclase, grenat, et parfois un peu de biotite, de pyroxène ou de sillimanite. Ces roches ont subi un métamorphisme de très haut degré qui les fait entrer dans le « faciès granulite ». On se trouve ici dans la partie inférieure de la croûte continentale.
Remarque : les granulites ont été reconnues et décrites pour la première fois en France au col des Bagenelles par Jung puis étudiées par Von Eller.

-> D’après la carte géologique, les corps de péridotites apparaissent sous forme de copeaux allongés de taille variable, toujours associés aux granulites. Cette disposition se rencontre ailleurs dans les Vosges (péridotite associée aux migmatites de Gerbépal par exemple). Selon certaines interprétations, il s’agit d’écailles de manteau insérées tectoniquement dans les racines crustales de la chaîne, lors de la collision hercynienne. La remontée ultérieure de l’ensemble a entraîné la rétromorphose des roches et parfois la fusion partielle des granulites (à l’origine des migmatites).

Si vous avez le temps...

Arrêt c (en rouge sur la carte) : Péridotite de la route du Haïcot

D’autres affleurements de péridotites sont visibles le long de la route du Haïcot, à 300 - 400m du col. Cette petite route à très faible circulation permet de faire des observations sans danger avec des élèves.

Bel affleurement de péridotite

La roche visible dans le talus est identique à celle de l’affleurement décrit en b : c’est une péridotite serpentinisée noire.
Le long de la route, on peut voir des blocs épars de granulite.

Arrêt d (en rouge sur la carte) : Granulite

Emprunter la route du Haïcot sur 200 m, puis à gauche un chemin forestier à l’horizontale sur 1400m jusqu’à un affleurement rocheux dans un virage à droite (d sur le plan)

L’affleurement permet de faire une bonne observation des granulites et d’échantillonner. On y observe une granulite « claire » blanc-rosé, et une granulite « sombre » gris verdâtre, qui alternent en bandes contrastées.
Minéralogie :
- Granulite claire à orthose, plagioclase, quartz, grenat et parfois sillimanite.
- Granulite sombre à orthose, plagioclase, quartz, grenat, biotite et pyroxène. La teinte sombre est due à une coloration en masse des quartz et feldspaths.
Origine : voir plus haut
Les compositions minéralogiques différentes proviennent d’une différence de composition initiale des roches soumises au métamorphisme.

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