Grès bigarré

Faciès de grès bigarré à Stadtroda, en Thuringe

Faciès de grès bigarré au pied de la Teufelstisch (Palatinat).

Le grès bigarré (en allemand Bundsandstein) est l’étage stratigraphique inférieur du Trias tel qu'il s'exprime en Europe centrale (« trias vosgien »).

Ce terme est quelque peu trompeur, puisqu'il ne désigne pas vraiment un type de roche (un grès de différentes teintes), mais une formation géologique, épaisse souvent de plusieurs centaines de mètres, qui comporte surtout du grès. C'est pourquoi on parlait autrefois souvent de « grès bigarré » (et, pour l'étage suivant, de calcaire coquillier ou Muschelkalk) pour désigner la formation géologique du Trias inférieur. Or le grès bigarré s'interpose dans les strates de façon très différente d'un point à l'autre du globe et pour cette raison, il ne peut servir d’indicateur international pour la subdivision du Trias, et la limite entre le Trias inférieur et le Trias moyen, telle qu'elle est définie aujourd'hui, ne coïncide plus avec celle, trop élevée, du grès bigarré et du calcaire coquillier : la nouvelle limite sépare l'étage du grès bigarré en deux sous-couches. Pour cette raison, il faudrait aujourd'hui réserver l'emploi de l'expression « grès bigarré » à une unité lithostratigraphique. Le grès bigarré surmonte l’étage du Loping'ien et est lui-même recouvert par celui du Muschelkalk.

En France, il est souvent représenté par des grès rouges de l'Ère secondaire:

• Grès à Voltzia
• Grès vosgien: se trouve dans le Massif vosgien.
• Grès d'Annweiler
• Grès de Senones

Histoire du concept

L'expression « grès bigarré » (au sens de « grès multicolore », par opposition au grès rouge, ou Rotliegend en allemand) remonte aux travaux d'Abraham Gottlob Werner, qui l'introduisit vers 1780 dans ses conférences à l'École des mines de Freiberg. Avec la classification des étages du Trias en 1834 par Friedrich August von Alberti, la désignation « grès bigarré » (Bunter Sandstein) devint d'usage général. Mais depuis les années 1990, la formation du grès bigarré est entendue comme une hiérarchie lithostratigraphique, divisée à son tour en sous-formations, dont les datations et la succession sont définies avec précision. La stratigraphie séquentielle, cependant, divise l'étage du grès bigarré en périodes qui ne coïncident pas avec les différentes strates de la roche : stratigraphie séquentielle et lithostratigraphie sont en effet deux méthodes différentes d'analyse des couches géologiques.

Définition et classification

La limite inférieure du grès bigarré (c'est-à-dire celle du Trias d'Europe centrale) est définie au centre du bassin par les dépôts de la séquence de Calvörde ; dans le Spessart et le massif d’Odenwald, elle est définie par la limite inférieure des grès d'Heigenbrücken ; en Forêt Noire, elle est arrêtée sur la base de ce qu'on appelle les conglomérats d'Eck. Dans les régions où la sédimentation s'est amorcée dès l'étage du Changxing'ien supérieur, la limite inférieure du grès bigarré coïncide avec les strates chronostratigraphiques supérieures du Permien. La limite supérieure (c'est-à-dire la limite inférieure du calcaire coquillier) est marquée par ce que les Allemands appellent la craie jaune (Gelbkalk). Elle tombe dans l’Anisien inférieur, qui est la strate chrono-stratigraphique la plus profonde du trias moyen. D'après la Carte Géologique de l'Allemagne, il correspond chronologiquement à la période allant de 251 à 243 millions d'années^[1].

Les roches du grès bigarré consistent essentiellement en dépôts continentaux de conglomérats sablo-argileux. La halite rouge de plusieurs dizaines de mètres d'épaisseur que l'on trouve dans les poches de gaz naturel d'Allemagne du Nord est typique de l’horizon supérieur du grès bigarré. Ces évaporites témoignent d'une exposition marine prolongée. Le grès bigarré d'Europe centrale s'étend de la France (Vosges) et du Luxembourg (Gutland) à l'ouest, jusqu'à la Pologne et la Biélorussie à l'est, et de la Suisse à la Scandinavie. Dans la cuesta ouest-allemande, le grès bigarré prend naissance sur le flanc est de la Forêt-Noire et du massif d’Odenwald. En son centre (Basse-Saxe méridionale et nord de la Hesse) son épaisseur peut dépasser 1 000 m.

Dans la hiérarchie lithostratigraphique, le grès bigarré est une époque du système du Trias d'Europe centrale. Il est divisé en trois étages (supérieur, moyen et inférieur), à leur tour divisés en séquences ou formations allostratigraphiques :

• grès bigarré supérieur (ou « formation de Röt »), avec des grès portant des empreintes fossiles d'animaux caractéristiques ;
• grès bigarré moyen, avec les formations de Volpriehausen, de Detfurth, Hardegsen et de Solling (grès de la Weser) ;
• grès bigarré inférieur, avec les formations de Calvörde et de Bernbourg.

Le « nid d'abeilles », une altération typique du grès bigarré du Palatinat.

Il a été formé sous un climat tropical sec avec des cours d'eau charriant de grandes quantités de sables; la consolidation du sable donnant le grès.

Intérêt économique

Les roches du grès bigarré, en particulier celles du grès bigarré moyen, ont souvent été exploitées pour leurs excellentes propriétés (entre autres un clivage aisé) dans la construction des édifices de prestige (par ex. les églises, châteaux et ponts). Les cathédrales de Fribourg et de Strasbourg, le Château d'Heidelberg, le Lion de Belfort, l’Église Sainte-Foy de Sélestat et la chapelle du monastère d'Alpirsbach ont été construits dans ce matériau.

Certaines strates de grès bigarré sont parfois mêlées de façon marginale à des filons de cuivre. Par exemple, dans l'île d' Heligoland, on a longtemps collecté et mis à l'abri les pépites de cuivre natif du grès affleurant.

Sites naturels remarquables

Le grès bigarré, là où il affleure, produit par érosion des rochers isolés de taille et de formes souvent spectaculaires (plusieurs dizaines de mètres de hauteur). En Allemagne, ce sont pour la plupart des sites naturels classés, comme la Table du Diable (Teufelstisch) près d'Hinterweidenthal. Dans le Palatinat, on peut voir aux alentours d'Eppenbrunn les blocs dits « du vieux-château » (Altschlossfelsen). Ce massif de 1,5 km de long et de 25 m de hauteur, est le plus grand affleurement de grès bigarré du Palatinat. La « Grande Anna », un piton gréseux de 47 mètres de hauteur qui est le symbole de l'île d'Heligoland, a été classé en 1969.

Notes et références

• (de) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en allemand intitulé « Buntsandstein » (voir la liste des auteurs)

Bibliographie

• Christiane David: Buntsandstein - Bausandstein. Marburger Bausandstein unter der Lupe. Marburger Geowissenschaften. Bd 3. Marburger Geowissenschaftliche Vereinigung e. V., Marburg 2006. (ISBN 3-934546-02-1)
• Hans Hagdorn, Edgar Nitsch: Zum Begriff "Trias" - Ein geschichtlicher Abriß. In: Norbert Hauschke, Volker Wilde (Hrsg.): Trias Eine ganze andere Welt Mitteleuropa im frühen Erdmittelalter. Verlag Dr. Friedrich Pfeil, München 1999, S.13-21. ISBN 3-931516-55-5
• Gerhard H. Bachmann, Gerhard Beutler, Hans Hagdorn; Norbert Hauschke: Stratigraphie der Germanischen Trias. In: Norbert Hauschke, Volker Wilde (Hrsg.): Trias Eine ganze andere Welt Mitteleuropa im frühen Erdmittelalter. Verlag Dr. Friedrich Pfeil, München 1999, S.81-104. ISBN 3-931516-55-5
• Jochen Lepper, Dietrich Rambow, Heinz-Gerd Röhling: Der Buntsandstein in der Stratigraphischen Tabelle von Deutschland 2002. in: Newsletters on Stratigraphy. Stuttgart 41.2005,1-3, 129-142. (ISSN 0078-0421)
• Peter Brack, Hans Rieber, Alda Nicora, Roland Mundil: The Global boundary Stratotype Section and Point (GSSP) of the Ladinian Stage (Middle Triassic) at Bagolino (Southern Alps, Northern Italy) and its implications for the Triassic time scale. in: Episodes. Beijing 28,2005,4, 233-244. (ISSN 0705-3797)

• Deutsche Stratigraphische Kommission (Hrsg.): Stratigraphische Tabelle von Deutschland 2002. Potsdam 2002. (ISBN 3-00-010197-7) (PDF, Groß)

Voir aussi

• Stratigraphie
• Échelle des temps géologiques
• Trias

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