AVEC LA DÉPRESSION PERMIENNE

En résumé, le contact du massif ancien avec la dépression permienne se fait soit par un plan continu qui est la surface fossile permienne (fig. 6 A), soit par un double gradin sculpté par l'érosion fluviale partie aux dépens du Permien, partie aux dépens de la surface fossile elle-même (fig. 6 B). Le premier cas est celui où le Permien s'appuie directement sur le quartzite; le second, celui où les amandes de quartzite sont séparées de la dépression par des bandes de phyllades et de grès non métamorphisés.

De ce que les formes d’érosion fossiles ou récentes constituent à

elles seules le gradin méridional, il ne faudrait pas conclure que les failles de bordure n’aient joué aucun rôle : pour être indirect ce rôle n’en est pas moins essentiel.

Depuis la fin du Primaire, le Hochwald fait partie d’un horst. Cela l’'exposait à une ruine précoce. Mais il y a dans les vieux massifs consolidés une force de durée, une sorte d'inertie. Le voile de sédiments secondaires une fois enlevé, l'érosion ne mordait que difficilement sur les quartzites, tandis qu’elle balayait les matériaux qui avaient rempli les fossés du pourtour. Le nivellement ne pouvait donc intervenir par suppression du relief. Reste la possibilité d’un comblement des fossés si l'accumulation prend le dessus. Il y a bien au pied du gradin quelques indices de sénilité : vaste nappe d’alluvions de Wadern, tourbières de Losheim; mais ce sont là des épisodes locaux dus à la rencontre par les rivières de quelques coulées éruptives dissimulées en profondeur. L’érosion n’est pas éteinte pour cela : ranimée par le cycle récent qui a creusé la gorge de la Sarre, elle dégage peu à peu la surface fossile et, ce faisant, elle maintient la dénivellation tectonique.

Si au lieu d'aborder le Hochwald par le Sud, perpendiculairement à l’axe des anciens plis, nous l’abordons par l’Ouest, l'impression de barrière disparaît. Du château de Mandern, jeté en flanc-garde sur la rive droite de la vallée de la Moselle, on aperçoit au delà de la frontière franco-allemande une surface horizontale qui semble porter à la perfection les traits du plateau du Muschelkalk. Calcaires, quartzites et grès y apparaissent tour à tour sans que le contact soit marqué par la moindre dénivellation. Sur la rive droite de la Sarre on retrouve cette surface nivelée à l'altitude de 400-420 mètres jusque vers Bergen; mais un peu plus au Nord les versants de la vallée se raccordent avec les plateaux du Hochwald par une surface continue portant des lambeaux de grès (coupe 6) : nouvel élément de surface fossile, moins incliné que sur le bord méridional. Mais là encore il n’y a aucune confusion possible entre la surface fossile et la surface du plateau qui la recoupe sous un angle de 1 à 2 degrés.

En résumé, les relations de la pénéplaine du Hochwald avec les régions marginales sont différentes à l'Ouest et à l'Est. A l'Ouest, le massif dévonien est nivelé à la même altitude que le Trias; à l'Est, il domine la cuvette de Losheim—Wadern, où l’abaissement actuel du relief est le reflet atténué des effondrements. La pénéplaine ellemême, ainsi attaquée plus vigoureusement à l'Est, laisse apercevoir de plus en plus nettement, à mesure qu’on s’éloigne de la Sarre vers la Nahe, les traits d’un relief appalachien.

CPR SNS TT De

c) Le Birkenfeld méridional. — La zone permienne se suit sur toute la bordure méridionale du Hunsrück; mais la dépression dont le Permien est un élément essentiel s’interrompt avant même qu’on ait franchi la frontière Nord du Territoire de la Sarre. En amont de Primsweiler, sur la Prims, et d’Ottweiler, sur la Blies, le relief s’accidente et des formes vigoureusement dessinées apparaissent, que les couches schisto-gréseuses du Permien ne peuvent expliquer. Ce sont des bosses au sommet aplani, aux pentes raides, ceinturées d’éboulis qui tranchent par la couleur jaune clair de leur sol, leur pauvre végétation de taillis et de landes, sur la plaine rouge tout entière en culture. Les rivières passent de bassin en bassin par de petits défilés, sites de vieux moulins et d’anciennes forges : tels sont Bettingen, Nunkirchen, Castel, Mariahütte, sur la Prims; Alfassen, Ober- Linxweiler, sur la Blies; relief encore modeste, mais topographie plus variée qui traduit l’entrée en ligne d'importantes masses éruptives.

&) Histoire des éruptions. — A la fin du Permien inférieur, des éruptions, dont le foyer principal se trouvait aux environs de Baumholder, inondèrent de lave toute la région comprise entre le Hunsrück et la vallée du Glan, tandis que, un peu plus à l’Est, des venues moins fluides constituaient les massifs du Kônigsberg et du Hermannsberg.

. Ces éruptions s’étendirent au Territoire de la Sarre, mais en s’atténuant du Nord au Sud. Déjà au Sud de Nohfelden, le nombre et l'épaisseur des coulées sont réduits. Les travaux de mine ont encore rencontré des mélaphyres interstratifiés dans le Permien sur la rive gauche de la Sarre, et les sondages exécutés en Lorraine (Gironcourt) et en Palatinat (Lautzkirchen) ont également révélé leur existence. Mais au Sud d’une ligne Merzig—Sarrelouis—Ottweiler ils cessent d’affleurer (1). Leur disparition de la surface coïncide avec l’enfouissement définitif du socle dévonien.

Les matériaux les plus divers ont pris part à ces éruptions : roches acides comme les rhyolites, roches basiques comme les andésites, les labradorites, les basaltes. Il y a surtout beaucoup de diabases (2).

(1) Exception faite pour des venues insignifiantes dans le Carbonifère à Elversberg.

5) Diabase au sens strict, synonyme de dolérite (roche à feldspath basique et structure intersertale). On peut y distinguer un type à biotite, avec quartz secondaire et un type sans mica ni quartz, généralement avec olivine. Les géologues allemands les ont appelés, le premier « kersantite à augite », le deuxième « mésodolérite ». J’ai indiqué ailleurs (R. Caror-Rey [34]) pourquoi la première dénomination ne convenait pas. Le terme de diorite également employé ne saurait être appliqué à une roche de structure ophitique. Une revision générale s'impose.

Elle n’est qu’ébauchée dans l’article de K. OBEeNauEr : Die Klassifikation und

Zusammensetzung der Eruptivegesteine des Saar-Nahegebiets (U. S.,sept. 1933, p. 60).

Des tufs et des brèches accompagnent les coulées dans le Birkenfeld; mais dans notre région ils ne sont pas représentés.

Les venues éruptives sont alignées en général suivant les deux directions hercyniennes. La direction varisque est celle des coulées de rhyolites de la Nahe supérieure, coulées dont les petits massifs d’Aussen et du Littermont constituent des répliques affaiblies; ou encore celle des coulées de diabase au Nord et à l’Ouest de Tholey. Le rapport avec le plissement hercynien est encore plus net quand la roche éruptive jalonne la voûte du grand anticlinal carbonifère, comme c’est le cas à Frankenholz, à Elversberg et à la mine de Saint- Ingbert. La direction armoricaine est représentée par l'alignement de trois massifs de diabase quartzifère, entre Dôrrenbach et Marpingen. En outre, un certain nombre de filons qui lardent le bassin, à l'Ouest de Kusel, présentent la direction N. NO-S.SE.

Il est vraisemblable que les éruptions (en prenant ce mot au sens le plus large) se sont prolongées pendant une longue période. Par rapport au cycle continental notamment, qui se place entre le Permien inférieur et le Permien supérieur, et qui a vu la destruction de l’anticlinal carbonifère, les coulées n’occupent pas une position constante. Quelques-unes comme celles d’'Oberlinxweiler sont antérieures au plissement dont elles ont enregistré les effets; le plus grand nombre se sont étalées sur une surface qui nivelait différents étages du Permien inférieur.

D'autre part, presque toutes les coulées, même celles qui reposent en discordance sur le soubassement, sont légèrement inclinées. Cette inclinaison pouvait être celle des vallées dans lesquelles elles se sont épanchées; mais l’inclinaison est toujours dans le même sens, vers le Nord-Ouest. Il faut donc que les coulées aient été dérangées par des accidents postérieurs au plissement permien.

B) Absence d'appareils volcaniques. Caractère fossile de tout le relief. — Il n'existe pas, en Sarre, un paysage volcanique comme en offre l'Auvergne, ou même, à un stade d'évolution beaucoup plus avancé, les Siebengebirge. On chercheraïit en vain des cônes construits, des produits de projection en place, et jusqu’à la trace des orifices. \

Si ce pays de roches éruptives ne possède pas d'appareils volcaniques, c’est, dans certains cas, qu’il n’en a jamais eus. Les laves basiques des mélaphyres ont dû s’épancher en nappes fluides comme les basaltes des îles Hawaï. Cette absence d’accumulation est plus difficile à admettre pour des roches semi-visqueuses comme les diabases, ou franchement pâteuses comme les rhyolites. Il faut alors supposer

que le volcan d’où sont parties ces coulées trapues a été enlevé par l'érosion, et cela au cours même de la période continentale (Permien moyen) pendant laquelle ces reliefs avaient été édifiés.

Dans la période qui suivit, les débris de relief éruptifs furent enfouis sous une puissante couverture de sables et de conglomérats, avec débris de roches éruptives, qui forment l’étage des couches de Wadern. La vallée du Talbach de Limbach montre sur son versant Nord une coupe typique.

Les couches de Wadern se sont étendues beaucoup plus loin vers le Sud que les étages plus anciens du Permien. Tandis que le Permien inférieur s’arrête à Düppenweiler, on retrouve le Permien supérieur au bord de la-Sarre à Mettlach, près de Sarrebruck, à la Schleifmühle, à Clarental et à Werbeln; c’est encore à lui qu’on rapporte les grès rouges rencontrés dans certaines mines du Warndt, notamment à Velsen et à Petite-Rosselle, où ces grès sont nettement discordants sur le Carbonifère (1).

La transgression des couches de Wadern a donc recouvert une partie au moins du Hunsrück et tout l’anticlinal principal; elle a dû noyer tous les reliefs éruptifs; en effet les plus hautes coulées, dans le Territoire de la Sarre, portent ou bien des lambeaux de Permien, ou bien des résidus éluviaux qui en dérivent.

Cest dans ces conditions que les masses éruptives ont pris leur valeur. Ce sont des reliefs fossiles exhumés par l'érosion. La dureté propre de la roche éruptive importait peu : les mélaphyres si profondément altérés qu’on les confond parfois avec une roche sédimentaire peuvent bien être moins résistants que les diabases quartzifères qu’on exploite pour le pavage des rues; ils ont toujours sur les sédiments permiens la supériorité de la cohérence. Le ruissellement et les rivières ont beau jeu pour nettoyer les coulées quand ils s’attaquent à des grès meubles ou à des conglomérats mal cimentés.

y) Variétés des formes éruptives. — Les reliefs ainsi dégagés par l’érosion se présentent sous forme de necks, de filons ou de coulées. Il est rare qu’on puisse affirmer avec certitude qu’on se trouve en présence d’un neck authentique. Une petite colline de 300 mètres de diamètre et d’une cinquantaine de mètres de haut comme celle

(1) Kesszer [40] admet même que le Permien supérieur de la Sarre se raccorde sous le Grès bigarré à celui du bassin de Saint-Dié et à celui rencontré par le sondage de Gironcourt. Cette hypothèse ne s'accorde pas avec ce qu’on sait du Permien au Sud de la Sarre. Il est distribué très irrégulièrement, dans des poches de quelques kilomètres de diamètre séparées par de longs intervalles où le Grès vosgien repose directement sur le Houiller. Ceci fait penser, bien plus qu’à unesédimentation continue, à un remplissage de bassins intérieurs, de cuvettes désertiques.

RÉG. .ND. SARROISE 7

qu'a sciée le Hirzbach en amont d’Obertal montre par la nature de la roche (Kersantite quartzifère) qu’il s’agit non d’un neck, mais d’un massif intrusif. Des bosses d’andésite ou de mélaphyre comme celles qui accidentent la plaine de Scheuern peuvent, avec plus de raison, être considérées comme des culots remplissant une cheminée; mais pour affirmer qu’on est en présence d’une cheminée, il faut apercevoir la roche éruptive enracinée dans sa gaine de roche sédimentaire métamorphisée; sinon on peut toujours supposer qu’il s’agit d’un fragment de coulée, d’une butte-témoin éruptive fossilisée. De pareilles coupes existent, notamment à la sortie Est du village de Déôrsdorf; mais le plus souvent il est impossible de se prononcer.

Les filons passent complètement inaperçus : c’est un repère géologique, non morphologique. Si, par exception, le filon de gabbro de Winterbach qui a 3 kilomètres de long et une largeur variant entre 50 et 300 mètres s’accompagne d’une modeste dénivellation, ce n’est pas par sa dureté propre; c’est que le long de la faille qu’il a suivie sont venues en contact des roches de dureté différente : bancs résistants du Permien inférieur et assises meubles du Grès bigarré, de sorte que la faille a pu être rafraîchie par l’érosion.

Les coulées ne donnent pas toutes les mêmes formes de relief. Les unes constituent des plateaux dont les surfaces faiblement inclinées et en culture contrastent avec les rebords escarpés et boisés : telles ces hauteurs de Freisen qui dominent le bassin de Kusel d’une véritable côte. D’autres forment de petits massifs à aspect vosgien comme le Littermont. Il y a des crêtes rectilignes comme celles du Schaumberg qui s’enlève au-dessus de la campagne de Tholey, îlot rocheux au milieu de la mer (photo pl. I); il y a l’infinie variété des bosses qui accidentent la plaine. La diversité de ces reliefs répond aux différences pétrographiques, mais surtout à des dispositions stratigraphiques dont quelques exemples feront comprendre l’importance.

Le massif appelé « Horst » entre Bettingen et Limbach représente le cas le plus simple (coupe 18). C’est une coulée d’andésite, ayant la forme d’un trapèze, épaisse de 150 mètres, et reposant sur un substratum de Permien inférieur faiblement métamorphisé. Nous verrons plus loin que le sommet très aplati est oblique par rapport à la surface de base de la coulée et porte des traces d’une couverture sédimentaire remaniée. À cela près, on pourrait prendre le sommet du Horst pour la surface toute fraîche d’une coulée. |

Le Littermont est un autre massif de même altitude (403 m.) constitué par une venue de rhyolite (Felsitporphyr) au milieu du Permien inférieur, venue qui a donné lieu à un métamorphisme intense. Les grès ont été transformés en quartzites alignés le long de

la ligne de contact en une arête rocheuse et déchiquetée. On a quelquefois considéré ce massif comme un laccolite; supposition toute gratuite, car on ne voit pas la roche sédimentaire et la roche éruptive l’une sur l’autre, mais l’une à côté de l’autre. S'agit-il d’un massif intrusif où d’un épanchement? La puissance du métamorphisme (au moins sur un côté) serait en faveur de l’intrusion, la structure porphyrique de la roche éruptive en faveur de l’épanchement. On peut également remarquer que l'allure aplanie de la topographie, aux environs de l’horizontale 380 mètres, frappante quand on regarde la montagne de la route de Pachten à Dieflen, fait penser plutôt à une coulée peu Îluide qui se serait épanchée vers le Nord-Ouest.

Jofeumbers Thaley

Échelle : 1/25.000

Fic. 7.

Le Schaumberg, formé par un entassement de coulées de diabase à olivine, n’est pas seulement le point le plus élevé du Territoire (568 m.), c’est le massif éruptif qui a le moins souffert de l’érosion, celui qui conserve les pentes les plus semblables à celles d’un vrai volcan (fig. 7 et photo pl. 1). Les coulées de base sont interstratifiées dans le Permien; à gauche de la route de Tholey à Theley on observe en effet à deux ou trois reprises la superposition des diabases et des grès argileux en concordance parfaite. Le métamorphisme ne s’est exercé que sur des points limités du versant Nord. L’éruption a dû être contemporaine du dépôt des couches de Lebach.

Sur son flanc Sud-Est, la montagne se termine par une longue crête rectiligne, haute muraille alignée SO—NE. On soupçonne, sinon une faille, que la carte géologique n’indique pas et dont le rejet serait très faible, du moins une fissure par où les laves se seraient écoulées. C’est par des fissures analogues que se sont épanchés, plus au Nord, les basaltes du Birkenfeld.

Les diabases quartzifères, plus acides, n’ont donné que des coulées trapues qui se traduisent dans le relief par des massifs ronds ou ellip-

tiques. Mais la même roche ne se présente pas toujours dans Jes mêmes conditions de gisement. Le Bosenberg, près de Saint-Wendel, et le Spiemont, au Nord d’Ottweiler, montrent deux cas différents.

Au Bosenberg on observe dans de nombreuses carrières le plongement périclinal de la couverture permienne soulevée en dôme. La carte géologique prussienne (f. Saint-Wendel), en indiquant quatre coulées parallèles lardant le Permien, donne donc une idée fausse de la réalité, car on a affaire à un gros noyau éruptif qui a conservé presque partout son enveloppe. La surface de contact est absolument lisse. Il n’y a pas de métamorphisme, ou si peu, que les feuillets d’argile montrent des empreintes végétales fraîches d'Equisetum à 50 centimètres du contact. On pourrait peut-être considérer cette surface de contact comme une surface d’érosion continentale, mais alors on devrait trouver sur celle-ci des dépôts d’altération. Or elle est absolument lisse et nue. D’autre part, si on admet que le massif est un matériel préhercynien, il doit avoir conservé la trace du plissement, se trouver sur un des axes tectoniques de la région : or il se dresse isolé au milieu du bassin permien. Au total l'hypothèse d’un dôme de poussée éruptive paraît la plus vraisemblable, malgré l'absence difficilement explicable de métamorphisme.

En aval de Saint-Wendel, la Blies traverse un dernier massif de diabase, le Spiemont-Steinberg. La cluse d’Oberlinxweiler, ainsi que les carrières encore en exploitation sur la rive droite, permettent d’en étudier la structure.

Le massif est formé par des coulées inclinées à 300-409 plongeant vers le Nord, serrant entre elles des couches de schistes et de grès carbonilères, profondément métamorphisées. La carte géologique ne distingue que deux coulées, mais il y en a au moins quatre au Steinberg. De part et d'autre de la cluse, les coulées se rebroussent et dessinent en plan un accent circonflexe. L’ensemble est traversé de petites failles dont la principale, au Spiemont, fait disparaître les grès houillers un peu au-dessus du thalweg. On verra plus loin l'intérêt de cette remarque. Nulle part on n’observe le point de départ des coulées. On soupçonne seulement à l'altitude et à l’épaisseur plus grandes qu'il faut chercher leur origine dans la partie centrale du Spiemont.

Ainsi, tandis qu’à Oberlinxweiler il y a eu injection de puissantes coulées qui ont métamorphisé le Carbonifère et finalement enregistré le même plissement que lui, à Saint-Wendel on a affaire à de grosses intumescences qui ont boursouflé le Permien (1): dans le premier cas

(1) Le cas du Hirscht de Marpingen est identique.

la roche éruptive a subi le plissement ; dans le second elle a été l'agent du bombement.

Mais est-il vraisemblable que, dans des conditions tectoniques différentes, le magma ait donné la même structure? Objection qui se pose naturellement quand on constate qu’on a affaire dans les deux cas à la même roche. On peut répondre d’abord que les conditions de refroidissement n’ont pas été différentes puisque nulle part il n’y a eu épanchement à l'air libre. De plus les coulées d’Oberlinxweiler sont vraisemblablement des apophyses mises à jour par le relèvement d’un voussoir carbonifère. Rien ne dit que si le massif dont elles sont issues était observable, il ne se présenterait pas comme un dôme d'apparence tranquille.

à) Surimposition générale. — La percée de la Blies à Oberlinxweiler est caractéristique des rivières de cette contrée : elles ont établi leur cours sans égard au plus ou moins de dureté des roches. On a déjà signalé les étranglements de la Prims. La Nahe, négligeant la dépression longitudinale qui s’esquisse entre deux massifs éruptifs, de Theley à Sütern, est encaissée depuis sa source dans une coulée de rhyolite. On trouverait avec peine quelques ruisseaux coulant au contact d’une roche dure et d’une roche tendre.

Pour comprendre cette inadaptation générale à la structure, le mieux est de monter au Bosenberg d’où l’on aperçoit tout le bassin supérieur de la Blies. Les massifs éruptifs se détachent nettement au-dessus de la plaine; pourtant l’œil reconstitue aisément une surface passant par-dessus tous les sommets, Schaumberg excepté: il suffit de supposer les vides remplis de Permien. Or, on trouve le Permien supérieur en place à 2 kilomètres à peine au Nord de l’ilot éruptif le plus méridional et des résidus de Permien existent sur d’autres sommets.

On verra plus loin que la surface que nous reconstituons ainsi du sommet du Bosenberg n’est pas une surface structurale, maïs une surface d’érosion qui a plus ou moins mordu sur les coulées. Mais dès maintenant nous pouvons considérer la surimposition de la Blies comme établie. |

Un détail, il est vrai, donne à penser que la structure n’a pas été tout à fait indifférente au tracé de la Blies : la rivière aborde les coulées exactement au point où elles se rebroussent, au sommet de l'accent circonflexe. Le fait serait en désaccord avec l’explication par surimposition s’il n'existait au Spiemont une faille de direction NO-SE. Cette faille, qui est postérieure à la coulée, a dû affecter la couverture permienne, Ainsi s'explique que la Blies ait pu, même

dans la couverture sédimentaire, retrouver le point faible de l’obstacle que celle-ci dissimulait.

Le cours de la Nahe s’explique de la même façon. Le Permien des environs de Sôtern se raccorde aisément à celui qui apparaît à l'Est et au Sud-Est de Wallhausen. Il existe d’ailleurs un point à Turkismühle où, grâce à un ensellement de la coulée, l’isthme permien a été conservé (1). La vallée, d’abord établie dans la masse incohérente des grès, s’est ensuite enfoncée dans les rhyolites. En passant des uns aux autres, la rivière a décrit des méandres qui commencent exactement à Turkismühle. Sous l'influence du niveau de base du bassin de Mayence, les méandres se sont encaissés : de hautes falaises jaunes ou mauves dominées par les forêts, écrasant la petite vallée à peine moins déserte que le plateau, composent un ensemble à la fois sauvage et idyllique, le paysage du Birkenfeld. Reste à savoir sous quelle influence la surface primitive a pris cette disposition synclinale qui a fixé la direction générale de la Nahe.

Aüïnsi, la transgression du Permien supérieur a eu comme conséquence une surimposition générale. De l’évolution qui doit normalement s’accomplir dans le drainage nous n’apercevons encore aucune trace. Les quelques reliefs linéaires qui ont été dégagés par le ruissellement ne sont suivis par aucune vallée. L’épaisseur de la couverture permienne, la multiplicité des verrous éruptifs retardent l’adaptation à la structure. C’est par ce relief morcelé et chaotique que se ferme au Nord la dépression sarroise.