sédimentologie Rothôrner)
4.1 Historique et subdivisions proposées
Dans l'évolution des idées concernant la stratigraphie de la région du Torrenthorn -Rothorner, la date de 1905 fait figure de charnière. En effet, les travaux antérieurs, s'ils ont eu le grand mérite de dégager les grandes lignes de la stratigraphie, n'en comportent pas moins certaines imprécisions voire incohérences, si bien qu'il n'est pas toujours possible de se faire une image satisfaisante de la série sédimentaire. Par contre, le travail de Lugeon (1905), quelque peu dans l'ombre de sa monographie de 1914, inaugure une approche plus systématique de la stratigraphie locale.
4.1.1 Travaux antérieurs
à1905
Les premiers éléments concernant la stratigraphie de notre région ont été fournis par Studer en 1834, repris en 1851 dans son ouvrage "Geologie der Schweiz". Cet auteur distingue trois terrains principaux : des gneiss, des calcaires dolomitiques et quartzites, et un ensemble sédimentaire constituant le "Kalksteingebirge" (alternance de niveaux calcaires et schisteux).4·1)
Dans un trop court mémoire consacré à la "Géologie des environs de Louèche-les-Bains", Philippe de La Harpe (1877) jette indiscutablement les premiers jalons de la stratigraphie locale.
Bien qu'il ne soit pas toujours aisé de suivre ses pérégrinations et de reconstituer une série cohérente, cet auteur donne des descriptions locales très pertinentes des vallons d'Oberferden, du Faldumgrund et de la transversale Niwen- Torrenthorn; au lieu dit "Zum Mühlestein" (actuel Müllerstein), dans des calcaires terreux et schisteux, il signale des faunes du Lias inférieur (bélemnites et ammonites); des bélemnites du Lias moyen ont également été récoltées entre Fluhalp et Chermignon. De bas en haut, la série proposée se subdivise comme suit:
cornieule; calcaire dolomitique gris/jaune; calcaire quartzeux jaune feuilleté; quartzite; calcaires terreux et schisteux (Lias inférieur); calcaire à pentacrines et calcaire à bélemnites (Lias moyen) avec intercalations de calcaire bréchiforme; grès quartzeux; calcaire lamelleux gris.
Ce mémoire établit ainsi les principales formations. La difficulté provient de l'individualisation d'un seul niveau détritique, bien que deux modes d'occurrence distincts soient signalés par de La Harpe : "massif très siliceux, blanchâtre" ou "nettement stratifié en bancs peu épais, roux". On reconnaît les "Grès massifs" et les "Quartzites lités" respectivement.
Ischer, en 1879, considère que les Rothorner sont constitués de Trias ("Brisé", gypse, cornieule, dolomie), de Lias et de "unteren und etwas oberen Jura"; la masse principale du massif est représentée par un "rostig verwitternder Lias-Sandstein (Arieten- und darüber wohl Belemnitlias und Posidonienschiefer)", sans toutefois préciser les raisons paléontologiques et/ou lithostratigraphiques lui permettant de conclure à la présence de ces niveaux. La feuille XVII de l'atlas géologique au 1:100'000 (Favre et al., 1883), dont la partie orientale nous intéressant ici a été dressée par Ischer, indique la succession suivante :
Schiste de Casanna (Sc); Cargneule et Dolomie (R) ou Gypse et marnes rouges (G); Lias moyen et inférieur (Lmi); Lias supérieur (Ls); Jurassique inférieur et Lias supérieur (JLs); Jurassique inférieur (Ji).
Edmund von Pellenberg (1893), dans son volumineux mémoire, s'attache à décrire minutieusement certaines zones d'affleurements, sans toutefois prêter un très grand soin aux relations stratigraphiques et se contentant de reprendre les idées émises par de La Harpe (1877).
C'est ainsi que l'on peut relever des incohérences entres des parties du texte, entre différentes illustrations ou entre texte et illustrations. Un des intérêts de cet ouvrage est de fournir une synthèse des fossiles récoltés dans la région du Ferdenrothorn (gisements d'Oberferden, du Müllerstein, du flanc sud et de l'arête du Ferdenrothorn) et déterminés par Bachmann (voir Bachmann, 1878), Moesch et Renevier. Les faunes ainsi décrites permettent de conclure à la
4·1) Afin de rester le plus fidèle possible aux apports de ces précurseurs, la terminologie utilisée leur est le plus souvent empruntée. On se référera à Lugeon (1914a) pour un historique exhaustif des ouvrages antérieurs à 1914.
Stratigraphie des Rothôrner 23 présence de 1 'Hettangien (zone à Angulata) dans des "schistes argileux calcaires noirs brillants"
et du Sinémurien dans un "calcaire siliceux gris-cendré". Malgré la découverte de différentes espèces du genre Aegoceras dans un "calcaire spathique et gréseux gris-noir", von Pellenberg ne reconnaît pas là la présence du Lias moyen (voir Collet, 1947a); il attribue cependant cet âge aux "calcaires à bélemnites", conformément aux idées de de La Harpe (1877). Les quartzites terminant la série sont attribués au Lias supérieur, sans preuves paléontologiques. En dépit de ces quelques imprécisions, il est possible de reconstruire la stratigraphie locale telle que cet auteur se la représentait (de bas en haut):
cornieules; dolomies; schistes luisants noirs et calcaires sombres (Rhétien ?); Lias inférieur : schistes argileux calcaires (zone à Angulata); Sinémurien : calcaires siliceux gris-cendré, calcaire gréseux gris-bleu [Lias inférieur et Sinémurien : Arieten- Gryphitenkalk]; Lias moyen : calcaires à bélemnites; Lias supérieur : quartzite; Posidonienschiefer; Dogger inférieur : brèche échinodermique.
Les travaux exposés ci-dessus ont ainsi permis d'énumérer les principales lithologies constituant le massif et d'attribuer un âge à certaines d'entre elles. Toutefois, ces études comportent certaines imprécisions et inexactitudes, comme le fait de n'avoir reconnu qu'un seul horizon détritique majeur, le quartzite du Lias supérieur. De même, la succession relative des strates est exposée de façon quelque peu confuse, étant donné la compréhension partielle de la structure du massif (voir p. ex. 1 'interprétation des plis du Ferdenrothorn proposée par von Pellenberg (1893) :Planche I, profils la et 1 b, et Planche XIII, Fig. 2 et 3).
4.1.2 Travaux postérieurs à 1905
Les subdivisions de la série liasique depuis Lugeon (1905) jusqu'au présent travail sont synthétisées dans le Tableau 4.1. Les unités triasiques seront discutées dans les chapitres suivants ( 4.2.2 à 4.2.5). Ce Tableau 4.1 nécessite quelques commentaires et précisions :
- Lugeon (1905) montre, par datation de bélemnites, que les "Grès siliceux Pliensbachien" se terminent dans le Toarcien inférieur. Cette limite ne sera que partiellement reprise par la suite;
- Lugeon, dans sa monographie (1914a), de même que dans la légende de sa carte (1910), reprend essentiellement les données stratigraphiques établies en 1905; ces subdivisions vont servir de fil conducteur aux travaux de von Tavel (1937) et de Baer (1959);
- von Tavel (1937) se base sur les travaux de von Fellenberg (1893) et Lugeon (1914a), sans apporter de nouveaux éléments biostratigraphiques;
- Paréjas (1946a) ne décrit que les affleurements triasiques du vallon d'Oberferden;
- les travaux de Collet (1946, 1947a) proposent une révision des gisements d'ammonites de la région du Ferdenrothorn et permettent de fixer la base des "Calcaires arénacés" dans le Lotharingien supérieur. Selon lui, la zone à Davoei (Carixien supérieur) est manquante (voir Paréjas, 1946b) et la zone à Planorbis (Hettangien inférieur) ne peut être démontrée mais devrait être présente. Il faut relever que la biozonation utilisée (Spath, 1942) diffère quelque peu de celles utilisées ultérieurement (Dean, Donovan & Howarth, 1961; Cope et al., 1980);
ainsi, l'Hettangien de Spath (1942), et donc de Collet (1947a), ne comporte que deux zones, la zone à Liasicus ayant été introduite par Dean et al. (1961);
- en 1962, Furrer confirme l'âge du "Sandkalk und Echinodermenbreccie" par la découverte d'un nouveau gisement au Majinghom;
- SchHippi (1978) propose les subdivisions en Bachalp-, Galm- et Torrentalp-Serie; le texte et les figures comportent malheureusement quelques incohérences (p. ex. limite Sinémurien-Lotharingien sur sa Fig. 13 et dans le texte correspondant);
- des imprécisions sont à nouveau présentes dans la thèse de ce dernier (SchHippi, 1980). Par exemple, les grès lumachelliques de la base des "Hettangien-Tonschiefer" sont tantôt attribués au Rhétien (ses Fig. 4 et 6), tantôt à 1 'Hettangien inférieur (son texte p. 10);
- Hügi et al. (1988) reprennent les données précédentes. Les Galm- et Torrentalp-Serie sont réunies pour former la Torrenthom-Serie; le "Rhétien" a disparu de la série du Doldenhorn.
Au vu de ce qui précède, la période post-1905 a été fortement marquée par les travaux de Lugeon (1905, 1914a). Les auteurs d'ouvrages de grande envergure tels que "Geologie der Schweiz" (Heim, 1922) permettent de préciser certains points. D'autres géologues (p. ex.
Frank, 1930) ont intégré la stratigraphie de Lugeon dans une vision plus étendue.
24 Chapitre4
Zones Lugeon (1905) Lugeon (1914a) Von Tavel (1937) Paréjas (1946a) Collet (1946, 1947a) d'ammonites Torrenthorn-Roth. Torrenthorn-Roth. Balme-SchônbOel Trias d'Oberferden Ferdenrothom
Levesquei
su p. Thouarsense Schistes calcaires Toarcien : schistes Tonschiefer
et calcaires à argileux arénacés, übergehend in Argiles
5
Variabilis entroques calcaires parfois Mergel, Kalke schisteuses... sériciteux, calcaires und mordorées
~ (Toarcien)
Cil Bifrons gris plaquetés
~
:~ Calcaires calcaires arénacés Sandkalke
f
Ibex arénacés détritiques avec mit Fossilien<
u Jamesoni ammonites Calcaires arénacés-
'2 Raricostatuminf. Semicostatum Gryphlienbank: à Gryphées
Bucklandi
c su p. Angulata
"6h 0 Schistes gréseux,
1a Liasicus marneux Hettangien :
t:: moy. (Hettangien) schistes marneux
0 Kalke und Schiefer
:I: inf. Planorbis
mit fossilreichee Sanden de lumachelles, Rhétien : grès
argileux noirs Rhétien:
'i:' et schistes argileux siliceux et bancs
rouillés et calcaires calcaires sableux
0 0.. (Rhétien) de lumachelles sombres en bancs
;>.. Cornieules, Cornieules, schistes corgneules et
0 schistes argileux argileux (?) Cargneules (?) calcaires
s
(Trias) dolomitiques~ par place quartzite
·c:: (inf.)
E-< à la base(?)
Tableau 4.1 :Tableau synoptique des unités lithostratigraphiques utilisées et attributions chronostratigraphiques par auteur (depuis Lugeon, 1905). Région du Torrenthorn- Rothorner.
*
:voir Fig. 4.6 pour les zones et sous-zones d'ammonites précisément reconnues.Stratigraphie des RothOrner
Torrenthorn Nappe Doldenh. Autocht.-Parautocht. Nappe Doldenh.
Tonschiefer Toarcien Vorwiegend
Mergelige Sinémurien Spatkalke und Mergelkalke
\JI, ·•~ llcPr -Tonschiefer Kalksandsteine
f-und
("Rhlil--Sandsteine Hettangien") Sandsteine
Olive .<;;~nrl<IP;nP
Blaue Kalke bis
Lumachellen Quarzite (Basale ?
Dunkle Schifer Rh~·
Dolomite (km 5) Dolomit (?) Dolomit (?) Dolomite (km 3)
und und
Rauhwacken (?) Rauhwacken (?) Rauhwacken (?) Rauhwacke (?) Basis-Sandstein
(Gastem) (?)
(?) sans attribtution par l'auteur en question
? intervalle non défini
26