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Earth of fire

Actualité volcanique, Article de fond sur étude de volcan, tectonique, récits et photos de voyage

Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Excursions et voyages

Le Kaiserstuhl, qui culmine au Totenkpof à 559 mètres, est situé dans le graben rhénan, à l'est du Rhin.

 

Kaiserstuhl---kais-breisgau.jpg                 Vue aérienne du complexe du Kaisersthul - photo Kaisersthul-Breisgau.de

 

Cet ensemble, le complexe volcanique du Kaiserstuhl, "le trône de l'Empereur", a manifesté une activité entre -19 et -16 millions d'années.

Il a une superficie de 150 km², un diamètre approximatif de 12-13 km.

Sa mise en place au tertiaire supérieur, après la phase de fracturation et d'effondrement du fossé rhénan.

Il est malaisé de distinguer les grands domaines géologiques, car le massif est recouvert à 85% de loess d'âge quaternaire.

Environ une trentaine d'affleurements de roches volcaniques alcalines existe autour du Kaiserstuhl. Ces roches forment des petits affleurements sur les deux bords du sud du fossé Rhénan .

En France, notamment à Trois Epis et Le Valtin (mélilitites à néphéline), à Orbey, Riquewihr, Tannenbach et Vordermarbach (néphélinites à olivine).

En Allemagne, entre autres, à Zähringen, Attental, Uhlberg et Reutebach, en Forêt Noire. Toutes ces roches forment des intrusions, filons ou necks, dans les roches encaissantes.

 

schauenberg_coupe_geol_fosse---lithotheque-alsace.jpg                                                     Doc. Schauenberg / lithothèque Alsace

 

carbonatites-Kaiserstuhl-11-Eduscol.jpgCarte des centres volcaniques du sud du fossé Rhénan - D'après Keller et al., 2002 / éduscol ENS Lyon.

 

Pourquoi le volcanisme est-il centré à cet endroit ?

En raison de la faible profondeur du Moho - la discontinuité de Mohorovicic, séparation entre la croûte terrestre et le manteau - qui ne se trouve ici qu'à 24-25 km., contre une moyenne de 30 km. sous les continents "stables".

 

On distingue trois unités géologiques :

- à l'est, on a une zone recouverte de sédiments datés du jurasique à l'oligocène, où percent trois dômes phonolithiques : le Fohberg (324m alt.), l'Endhalden (336 m. alt.) et le Käferholz (346 m.alt.), alignés sur une fracture N-S.


- au centre, une masse intrusive riche en filons et enclaves, avec le Badberg (435 m.) et l'Orberg (403 m.)

 

Totenkop---vues-sur-Badberg-et-Hochberg--kais-breisgau.jpgPoint de vue, du haut du Totenkop, sur le Badberg et le Hochberg - photo kaisersthul-breisgau.de


Diverses sources chaudes existent au Badberg (température de 20°C).


- à l'ouest, on retrouve divers stratovolcans : à Breisach am Rhein (225 m.), au Humberg (246 m.), au Lützelberg (230 m.), au Limberg (272 m.) - et un dôme de phonolithe, le Kirchberg (295 m.)

 

carbonatites-Kaiserstuhl-04.jpg  Carte géologique simplifiée du complexe éruptif du Kaiserstuhl, hors couverture de loess -

D’après “Erläuterungen zur geologischen Exkursionskarte des Kaiserstuhl”, Freiburg, 1959 / éduscol ens-Lyon.

 

Karte_Eisenlohr---1829-jpg

                   Carte du Kaiserstuhl datée de 1829 - Eisenlohr - moins précise que la précédente.


Evolution et dates des éruptions :

Sur base d'études géologiques, pétrographiques, géochronologiques, on a pu reconstituer l'histoire de ce complexe. Maurice Krafft considère son développement en trois périodes.

1. avant -18 Ma : A l'éocène, une sédimentation se développe jusqu'à l'oligocène, tandis que des mouvements tectoniques soulèvent certaines zones de plusieurs centaines de mètres, en donnant naissance à un réseau de failles  N-S. Au début du Miocène, une activité volcanique explosive marque l'est du massif, avec émission de tuffs et brèches phonolitiques.

2. de -18 à -16 Ma : édification de plusieurs stratovolcans, et alternance de coulées de téphrites, de limburgites et néphélinites ou encore phonolites.

La manifestation la plus récente du volcanisme se fait au stratovolcan de Limberg-Lützelberg. 

3. Durant la seconde période, il y a -17 Ma, le Kaiserstuhl est le siège d'une intense activité intrusive surtout dans sa partie centrale :

- filons et extrusion de dômes phonolitiques

- injection d'une masse centrale essexitique

- montée des carbonatites au sein des essexites

- injection de filons d'essexites et phonolites dans l'ensemble formé précédemment,

avec une dilatation générale du volcan dans les sens est-ouest.

 

Oberbergen-im-Kaisersthul.jpgOberbergen im Kaiserstuhl : un village-rue dans l'unité géologique centrale, entouré de terrasses cultivées. - photo kaisersthul-breisgau.de

 

Pétrographie :

Les types de roches y sont très variés; ils se déclinent en

- une série potassique, depuis les néphélinites et limburgites, jusqu'aux phonolites.

La , portant le nom d'un lieu-dit du Kaiserstuhl, est une basanite.

 

Limburgite---geowiki.jpg                                               Limburgite (basanite) - doc. geowiki.


- une autre série plutonique, ayant cristallisé lentement en profondeur, des théralites et essexites aux syénites néphéliniques.

- les rares carbonatites, composée essentiellement de calcite (CaCO3 ) : ces carbonatites résultent de la cristallisation par refroidissement d'un magma liquide qui s'est écoulé en surface, OU a fait intrusion près de la surface.

Les seules roches semblables ont été trouvé dans le fossé d'Oslo, plus ancien que le Kaisersthul.

On ne retrouve des laves-carbonatites que sur un seul volcan actif sur la planète, encore s'agit-il des natro-carbonatites de l'Ol Doinyo Lengai en Tanzanie.

 

Kaiserstuhl-carbonatite---ohiostate.edu.jpg

 Echantillon de calcio-carbonatite extrusive du Kaiserstuhl - 7,4 cm. - doc. Newark / Ohio state Univ.

 

Sources :

- Guide des volcans d'Europe et des Canaries - par M. Krafft et de Larouzière - éd. Delachaux & Niestlé.

- Eduscol / ENS Lyon - le Kaiserstuhl et ses carbonatites - link

- Kaisersthul und Breisgau aus dem heissluftballon gesehen - link

- Géo-alsace - le Kaiserstuhl et la Forêt Noire - link

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