QUARTZ DE SIERCK-LES-BAINS
Pièce unique
Illustration : couverture du premier numéro de "GEOLOR-MAGAZINE".
La photo du quartz de Sierck (collection privée) est signée Marcel Herpeux ©.
Un cachet philatélique consacré au quartz de Sierck, fut mis en service par La Poste,
à l'exposition de fossiles et minéraux de 1986.
Un quartz de Sierck-les-Bains mesurant trente-cinq centimètres,
fit une entrée fracassante dans les collections présentées lors
de l'exposition-bourse de fossiles et minéraux de Thionville, en 1986.
Retour sur la genèse de ce cristal de roche
exploité de 1858 à 1877, pour une manufacture de porcelaine.
fit une entrée fracassante dans les collections présentées lors
de l'exposition-bourse de fossiles et minéraux de Thionville, en 1986.
Retour sur la genèse de ce cristal de roche
exploité de 1858 à 1877, pour une manufacture de porcelaine.
Plus personne n’ignore désormais la richesse du sous-sol de Sierck. Bien que le terme «quartz» soit un nom allemand d’origine apparemment inconnue, on connaît bien la genèse de ce cristal. Une réflexion que fit, à l'occasion de la 4e exposition-bourse de fossiles et minéraux de Thionville, la géologue Catherine Weber, docteur ès sciences, rappelant utilement que «le quartz est formé par la combinaison des deux éléments les plus répandus de l’écorce terrestre : l’oxygène et le silicium». Alors pourquoi les verts coteaux mosellans n’en sont-ils pas couverts ? De fait, il n’est pas exceptionnel de trouver du quartz en Lorraine, le stock de silice y étant important. «Ce sont les conditions réunies à Sierck qui en font la rareté».
Là, le quartz se cache dans les fissures des quartzites (roche métamorphique) issus du grès dévonien (roche sédimentaire). Appartenant au massif schisteux rhénan, vieux de 380 millions d’années, ces quartzites constituent le seul affleurement d’âge primaire de la région, mis à nu par la vallée encaissée de la Moselle. Ils proviennent des modifications subies par le grès dévonien au cours d’un métamorphisme régional : le grès s’est affaissé (par subsidence) et a subi de nouvelles contraintes de température et de pression dues aux mouvements internes de l’écorce terrestre.
La terre est le plus grand des laboratoires. «À la phase paroxysmale du métamorphisme, observa Catherine Weber, il y a pu y avoir concentration et expulsion de l’eau chargée d’éléments chimiques. Ces eaux thermales ont pu solubiliser la silice du grès. Circulant dans les fissures de ces roches, les fluides riches ont donné naissance aux minéraux et aux dépôts dans les veines et les filons. Si les cavités étaient incomplètement remplies, les cristaux de basse température ont pu croître d’autant mieux».
Les quartzites dévoniens dans lesquels se situent les filons, font partie de l’anticlinal du Hunsrück. Ce massif pointe au travers des roches sédimentaires du Trias de la partie nord de la Moselle. Le socle dévonien est en fait une pénéplaine d’origine hercynienne dont les pointements observés sur le terrain, correspondent à des ondulations de la paléosurface (monadnocks).
«À l’affleurement, précisait en 1986 le géologue Patrice Visieloff, membre de Geolor, les roches ne sont pas homogènes. On remarque une succession de séquences métriques montrant l’alternance de bancs de quartzites et de schistes quartzeux. Le caractère d’ancienne roche sédimentaire est encore visible et l’on peut facilement trouver diverses figures de bancs.
Sur le socle dévonien, il manque deux périodes géologiques. Cette lacune de sédimentation couvre une période de 150 millions d’années. Le Carbonifère est absent et le Permien n’est guère représenté que par des lambeaux de roche volcaniques dans les fonds de vallées (mélaphyres de Dreisbach, Allemagne) ou par des conglomérats et des grès (près de Mettlach, Allemagne)».
La couverture triasique, selon ce géologue, repose donc en discordance sur les quartzites dévoniens, sans autres périodes intermédiaires. C’est une première caractéristique que le prospecteur peut relever facilement au cours d’une randonnée géologique dans le secteur. Mais ce n’est pas la seule.
«On s’aperçoit qu’à sa base, le Trias est constitué d’une succession de grès, puis de calcaires et enfin de marnes, au sommet. Le grès vosgien constitue les premières strates, directement sur le socle. À ce niveau, quelques figures de bancs sont visibles : fentes de dessiccation et figures de courants (ripple marks), mais aussi de matériels sulfatés comme la barytine et le gypse ».
Au contact socle-grès, de nombreuses sources apparaissent, ce qui laisse à penser que le grès constitue un bon réservoir aquifère.
Là, le quartz se cache dans les fissures des quartzites (roche métamorphique) issus du grès dévonien (roche sédimentaire). Appartenant au massif schisteux rhénan, vieux de 380 millions d’années, ces quartzites constituent le seul affleurement d’âge primaire de la région, mis à nu par la vallée encaissée de la Moselle. Ils proviennent des modifications subies par le grès dévonien au cours d’un métamorphisme régional : le grès s’est affaissé (par subsidence) et a subi de nouvelles contraintes de température et de pression dues aux mouvements internes de l’écorce terrestre.
La terre est le plus grand des laboratoires. «À la phase paroxysmale du métamorphisme, observa Catherine Weber, il y a pu y avoir concentration et expulsion de l’eau chargée d’éléments chimiques. Ces eaux thermales ont pu solubiliser la silice du grès. Circulant dans les fissures de ces roches, les fluides riches ont donné naissance aux minéraux et aux dépôts dans les veines et les filons. Si les cavités étaient incomplètement remplies, les cristaux de basse température ont pu croître d’autant mieux».
Les quartzites dévoniens dans lesquels se situent les filons, font partie de l’anticlinal du Hunsrück. Ce massif pointe au travers des roches sédimentaires du Trias de la partie nord de la Moselle. Le socle dévonien est en fait une pénéplaine d’origine hercynienne dont les pointements observés sur le terrain, correspondent à des ondulations de la paléosurface (monadnocks).
«À l’affleurement, précisait en 1986 le géologue Patrice Visieloff, membre de Geolor, les roches ne sont pas homogènes. On remarque une succession de séquences métriques montrant l’alternance de bancs de quartzites et de schistes quartzeux. Le caractère d’ancienne roche sédimentaire est encore visible et l’on peut facilement trouver diverses figures de bancs.
Sur le socle dévonien, il manque deux périodes géologiques. Cette lacune de sédimentation couvre une période de 150 millions d’années. Le Carbonifère est absent et le Permien n’est guère représenté que par des lambeaux de roche volcaniques dans les fonds de vallées (mélaphyres de Dreisbach, Allemagne) ou par des conglomérats et des grès (près de Mettlach, Allemagne)».
La couverture triasique, selon ce géologue, repose donc en discordance sur les quartzites dévoniens, sans autres périodes intermédiaires. C’est une première caractéristique que le prospecteur peut relever facilement au cours d’une randonnée géologique dans le secteur. Mais ce n’est pas la seule.
«On s’aperçoit qu’à sa base, le Trias est constitué d’une succession de grès, puis de calcaires et enfin de marnes, au sommet. Le grès vosgien constitue les premières strates, directement sur le socle. À ce niveau, quelques figures de bancs sont visibles : fentes de dessiccation et figures de courants (ripple marks), mais aussi de matériels sulfatés comme la barytine et le gypse ».
Au contact socle-grès, de nombreuses sources apparaissent, ce qui laisse à penser que le grès constitue un bon réservoir aquifère.
En-dessous, ce sont les quartzites dévoniens qui recèlent les filons de quartz. Les diaclases des quartzites en constituent les épontes. Le remplissage de ces diaclases est classique avec leurs poches d’argile et des salissures dues aux oxydes de fer. Pour Patrice Visieloff « la paragénèse des filons semble simple : quartz et hématite, mis à part une exception où le quartz est associé à la dolomite et à la calcite, le tout recouvert d’hématite rouge».
Les cristaux de Sierck portent la tache originelle brun-rouge de l’hématite. Patrice Visieloff : «Leur pureté n’est pas toujours parfaite, mais ce quartz peut rivaliser avec les échantillons alpins. De nombreux faciès ont été découverts : quartz peignes, quartz fantôme (quartz à inclusions d’hématite ou chloriteuses)».
Quel est l’âge du quartz de Sierck ? Grâce à la chronologie relative, c’est-à-dire l’étude des superpositions des couches de terrain dans le temps, on peut tenter d’avancer une réponse.
«À Dreisbach, les filons de quartz recoupent verticalement les bancs de quartzites horizontaux. Des filons sont parfois segmentés par le mouvement relatif de certaines strates entre elles. On peut en conclure que le quartz est postérieur aux quartzites, puisqu’il remplit leurs diaclases. Et qu’il s’est déposé à une époque où d’importants mouvements tectoniques affectaient la région».
En examinant la couverture triasique, on fait une double constatation : il n’y a plus de filons de quartz et aucune trace des mouvements tectoniques observés précédemment. Les filons de quartz ont donc au plus 380 millions d’années (âge des quartzites dévoniens) et au moins 230 millions d’années (âge des grès triasiques).
« La fourchette de l’âge du quartz des environs de Sierck pourrait encore être réduite par de nouvelles observations. Par exemple, il serait utile de savoir s’il y a présence ou non de quartz dans les conglomérats et mélaphyres du Permien, à Mettlach. Une étude des conglomérats pourrait révéler si certains galets proviennent ou non de l’érosion des filons… De plus, une étude bibliographique complète apporterait des renseignements utiles quant à l’histoire géologique du secteur.
La date de formation des plissements et de la tectonique cassante qui a affecté les quartzites donnerait l’âge du quartz à dix ou vingt millions d’années près. Ce n’est pas l’objet du raisonnement qui vient d’être fait». Son but est simplement de montrer qu’à la faveur de quelques observations de terrain, faciles mais rigoureuses, des amateurs peuvent avoir le sens géologique et la démarche scientifique.
Les cristaux de Sierck portent la tache originelle brun-rouge de l’hématite. Patrice Visieloff : «Leur pureté n’est pas toujours parfaite, mais ce quartz peut rivaliser avec les échantillons alpins. De nombreux faciès ont été découverts : quartz peignes, quartz fantôme (quartz à inclusions d’hématite ou chloriteuses)».
Quel est l’âge du quartz de Sierck ? Grâce à la chronologie relative, c’est-à-dire l’étude des superpositions des couches de terrain dans le temps, on peut tenter d’avancer une réponse.
«À Dreisbach, les filons de quartz recoupent verticalement les bancs de quartzites horizontaux. Des filons sont parfois segmentés par le mouvement relatif de certaines strates entre elles. On peut en conclure que le quartz est postérieur aux quartzites, puisqu’il remplit leurs diaclases. Et qu’il s’est déposé à une époque où d’importants mouvements tectoniques affectaient la région».
En examinant la couverture triasique, on fait une double constatation : il n’y a plus de filons de quartz et aucune trace des mouvements tectoniques observés précédemment. Les filons de quartz ont donc au plus 380 millions d’années (âge des quartzites dévoniens) et au moins 230 millions d’années (âge des grès triasiques).
« La fourchette de l’âge du quartz des environs de Sierck pourrait encore être réduite par de nouvelles observations. Par exemple, il serait utile de savoir s’il y a présence ou non de quartz dans les conglomérats et mélaphyres du Permien, à Mettlach. Une étude des conglomérats pourrait révéler si certains galets proviennent ou non de l’érosion des filons… De plus, une étude bibliographique complète apporterait des renseignements utiles quant à l’histoire géologique du secteur.
La date de formation des plissements et de la tectonique cassante qui a affecté les quartzites donnerait l’âge du quartz à dix ou vingt millions d’années près. Ce n’est pas l’objet du raisonnement qui vient d’être fait». Son but est simplement de montrer qu’à la faveur de quelques observations de terrain, faciles mais rigoureuses, des amateurs peuvent avoir le sens géologique et la démarche scientifique.
Sylvain Post journaliste honoraire & auteur
La photo du quartz de Sierck (collection privée) est signée Marcel Herpeux ©.
Un cachet philatélique consacré au quartz de Sierck, fut mis en service par La Poste,
à l'exposition de fossiles et minéraux de 1986.
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