Le Kaiserstuhl, un ancien volcan situé dans la plaine du Rhin, est connu pour ses roches volcaniques très particulières et extrêmement rares : les carbonatites. © cityfoto24, Adobe Stock
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À la découverte d’un volcan très spécial, le Kaiserstuhl

ActualitéClassé sous :Géologie , Volcan , Allemagne

Niché au cœur de la plaine du Rhin se trouve un volcan peu connu et pourtant exceptionnel par la singularité de ses roches volcaniques : le Kaiserstuhl.

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L'Auvergne n'est pas la seule région à posséder un relief marqué par des édifices volcaniques relativement récents. Si vous êtes de passage en Alsace, faites un détour de l'autre côté de la frontière allemande. Entre Colmar et Freiburg, au beau milieu de cette longue dépression que l'on appelle le fossé rhénan, se trouve le Kaiserstuhl, autrement dit : le « Trône de l'Empereur ».

Situé dans le sud-ouest du Bade-Wurtemberg, en Allemagne, à seulement quelques kilomètres de la frontière, ce massif montagneux est en effet lui aussi lié à une histoire volcanique, datant de 16 à 18 millions d'années.

Le Kaiserstuhl, un ancien volcan situé dans la plaine du Rhin, est connu pour ses roches volcaniques très particulières et extrêmement rares : les carbonatites © James St. John, Wikimedia Commons, CC by-sa 2.0

Un volcan dans la plaine du Rhin

Contrairement à la chaîne des Puys, le Kaiserstuhl semble être un volcan solitaire. Ce n'est cependant pas réellement le cas si l'on regarde la région à plus vaste échelle. Cet édifice volcanique fait en effet partie de la grande province éruptive d'Europe centrale, qui compte quelques autres volcans, dont l’Eifel, situé bien plus au nord.

Le volcan n'est certes pas très impressionnant. Largement érodé lors de la dernière période glaciaire, il s'élève aujourd'hui à une altitude maximale de 557 mètres et forme une ellipse de 16 x 12 km. En se promenant sur les flancs du massif, certaines roches nous rappellent cependant que l'on se trouve bien sur un ancien volcan. Ce sont d'ailleurs ces roches qui font du Kaiserstuhl un volcan tout à fait particulier qui est d'ailleurs longtemps demeuré une énigme pour les scientifiques.

Des roches volcaniques très rares

Si la plupart des roches volcaniques émises par le Kaiserstuhl sont dites alcalines en raison de leur composition riche en composants alcalins (soude, potasse) et pauvre en silice (40 à 56 % de SiO2), certaines roches retrouvées ne contiennent quasiment pas de silice (0,28 à 5,07 % seulement). Ces dernières, dénommées carbonatites, marquent réellement la singularité de ce volcan. Elles sont en effet formées à 95 % de calcite, une composition très rare pour des roches volcaniques qui sont habituellement marquées par la prédominance de la silice.

Les carbonatites fraîches du volcan Langaï en Tanzanie. © Thomas Kraft, Kufstein, Wikimedia Commons, CC by-sa 2.0

Pour rappel, la calcite est le minéral que l'on retrouve souvent à la base des calcaires et des marbres, à la différence que la calcite est alors d'origine sédimentaire dans le premier cas, et métamorphique dans le second. Trouver de la calcite d'origine magmatique est extrêmement rare et cela a longtemps posé un problème aux géologues étudiant le site du Kaiserstuhl. Auparavant, les carbonatites du Kaiserstuhl étaient d'ailleurs décrites comme des marbres issus d'un métamorphisme de contact, c'est-à-dire formées par « cuisson » des sédiments calcaires au contact du magma chaud.

Il est vrai que l'on connait très peu d'exemples de carbonatites volcaniques ailleurs dans le monde, une centaine à peine. Le volcan l’Oldoinyo Lengaï en Tanzanie, est actuellement le seul volcan en activité à émettre ce type de lave, bien que la composition de ses carbonatites ne soit pas exactement la même que celles du Kaiserstuhl.

Le volcan Langaï en Tanzanie, qui produit également des carbonatites. © Clem23, Wikimedia Commons, CC by-sa 3.0

D’où provient cette singularité ?

L'origine des carbonatites est toujours discutée. Deux hypothèses s'affrontent. La première avance le fait que les magmas carbonatitiques sont formés directement dans le manteau terrestre, de la même manière que les magmas silicatés « classiques », c'est-à-dire par fusion partielle des péridotites. La différence vient du fait que le manteau a été au préalable enrichi en CO2 et en calcium à la suite d'une intense circulation de fluides, et à un degré de fusion très faible : autrement dit, seuls quelques minéraux du manteau vont fondre, pour former un magma avec une composition bien spécifique qui, en refroidissant en surface, va donner les carbonatites.

La seconde hypothèse suggère que le magma carbonatitique provient de la cristallisation fractionnée d'un magma source riche en CO2 et en calcium, au sein d'une chambre magmatique. Il est en effet fréquent d'observer ce processus de différenciation lors de la remontée du magma : celui-ci se sépare en deux liquides magmatiques de compositions différentes qui vont suivre des trajets différents dans la croûte. Les deux hypothèses ne sont cependant pas incompatibles.

La visite du Kaiserstuhl est l'occasion d'une jolie randonnée dans les vignobles aménagés en terrasse sur les flancs de l'ancien volcan.


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