Caractéristiques du volcanisme hercynien des Vosges septentrionales

Le volcanisme de Schirmeck et environs (val de Bruche)

Les formations volcaniques de Schirmeck comprennent à la fois des termes basiques (spilites) et acides (kératophyres). Elles résultent d'une double évolution : une différenciation magmatique à l'origine d'une série initiale de type basalte (>gabbro) évoluant vers des trondhjémites (variété de tonalite >diorite quartzique), suivie d'un phénomène de transformation minérale (spilitisation : feldspaths sodiques dominants, ferromagnésiens hydratés). Leur appartenance à une série tholéitique a été reconnue assez tôt (Ikenne, Barroz, Rizki...) et attribuée à un contexte de volcanisme d'arc. Elles sont associées à l'ouverture d'un bassin de type arrière-arc (Tabaud).

La présence simultanée de coulées, de brèches d'explosion et de cendres remaniées situe les éruptions dans un milieu marin de faible profondeur. Les formations sédimentaires associées au volcanisme offrent cependant des contacts essentiellemnt tectoniques (compartiments faillés), ce qui ne facilite pas les études de leurs relations, ni la datation. Les terrains proches sont le plus souvent des grès, grauwackes, conglomérats, mais également des calcaires récifaux (Russ) et quelques schistes à plantes datées du Givétien à Frasnien. Un âge givétien est donc généralement admis. Le contexte de dépôt correspond à un milieu marin de faible profondeur appartenant au domaine littoral.

Le volcanisme de la Bande médiane du Champ du Feu

Les produits volcaniques de la Bande médiane comportent des laves et surtout des pyroclastites (ignimbrites, brèches) de type acide et basique. Ils appartiennent cependant à une série différente de la précédente : lignée basalte-rhyodacite. Leur caractère calco-alcalin a été attribué à un contexte de volcanisme d'arc (Reibel, Würz, Altherr...). Une composante shoshonitique (enrichie en potassium) y est présente (Deschamps). Ils sont liés à un contexte de subduction qui évolue au fil du temps (Tabaud).

Situés au coeur du domaine plutonique du Champ du Feu et bien que comportant quelques passées sédimentaires, leur âge a été longtemps mal cerné et considéré comme dévonien inférieur à moyen. Une datation récente a fourni un âge de 334 MA, ce qui les situe au Viséen (Carbonifère).

Echantillons en provenance du site de Saint-Nabor. Les carrières de granulats situées au pied du Mont Sainte- Odile ont exploité une grande diversité de roches appartenant à l'extrémité est de la Bande médiane. L'arrêt de cette exploitation a été suivi d'une phase de travaux de sécurisation visant la réhabilitation du site. Il n'a pas été intégré au parcours précédent en raison de sa situation à l'écart de l'axe de visite choisi.

Remarque : une interprétation géodynamique du magmatisme hercynien dans les Vosges du nord inspirée des  récents travaux de recherche est fournie sur ce site dans la fiche-circuit n° 11 "Magmatisme Vosges du nord".