Paul Michot

Le Synclinorium de Herve

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Résumé

Dans le préambule l'auteur expose le principe défini par M. Lohest (1904) pour exprimer la structure de la Chaîne varisque en Belgique, et auquel répond la notion de Synclinorium de Herve jusqu'à présent non perçue à cause des problèmes complexes posés par la structure tectonique de cette région. Leur solution a appelé la révision de chacune des entités tectoniques composantes, rendue d'autant plus nécessaire à la suite des données nouvelles apportées par les sondages de Bolland, de Soumagne et de Soiron.

Le Chapitre premier expose les enseignements découlant de ces sondages, parmi lesquels les principaux sont la découverte de l'Eodévonien sur le versant méridional du Massif calédonien du Brabant à proximité de sa zone axiale, la confirmation du rôle insignifiant joué par la Faille des Aguesses-Asse qui est un simple chevauchement de faible ampleur et non pas un charriage important, et par conséquent le caractère autochtone du Massif houiller de Herve longtemps considéré comme charrié. La révélation sous ce dernier d'un socle calédonien resté monolithique durant la phase de plissement varisque a mis en évidence la présence, dans le Bassin houiller de Liège l.s., de deux étages tectoniques varisques, dont le supérieur plissé, est constitué par le Westphalien.

Le chapitre deuxième fait l'étude structurale du Bassin houiller de Liège l.s. Le plissement au niveau du Westphalien est dominé par une zone de relais de plis synclinale qui le traverse très obliquement par rapport à la direction des axes et le divise en deux ailes principales : à l'Ouest l'Aile sérésienne où les axes ennoient vers l'Est ou l'ENE; à l'Est, l'Aile hervienne où les axes ennoient vers l'WSW. Le bassin ou district houiller de Liège-Seraing, au Nord de la Faille des Aguesses-Asse, apporte l'exemple de la discontinuité des axes des plis, le mode de relai de ceux-ci à partir de la zone de relais et l'évolution des plis de part et d'autre de celle-ci.

Dans le Massif de Herve, situé au Sud de la Faille des Aguesses-Asse, l'Aile hervienne (orientale) consiste en une grande plateur à plis secondaires de faible importance, formant le versant nord du Synclinal majeur d'Ayeneux. Celui-ci se prolonge vers le Sud par le Houiller traversé par les sondages de Soumagne et de Soiron, en totalité en position normale. Il n'y a donc pas ici de pli couché, mais de simples chevauchements (Failles du Tunnel et d'Ayeneux, Faille X) d'importance mineure et qui s'implantent dans les plateurs en couverture du socle, où ils représentent une diverticulisation du versant septentrional du Synclinal d'Ayeneux dans sa partie méridionale. De l'autre côté de la Zone de relais synclinale, l'Aile sérésienne du Massif de Herve est marquée par un resserrement plus intense du plissement et de ses failles, venant du Sud, qui, joint à la surévélation axiale vers l'Ouest, engendre le versant nord d'un Anticlinal majeur, l'Anticlinorium du Condroz à noyau calédonien replissé (Chapitre troisième). Celui-ci, qui se prolonge latéralement jusqu'au Sud de Charleroi, constitue l'unité frontale anticlinale la plus septentrionale de la Chaîne varisque, s'effaçant en direction tant vers l'E que vers l'Ouest, pour faire place dans ces sens, mais avec un décalage vers le Sud, respectivement à l'Anticlinal à noyau calédonien replissé de Stavelot-Hautes-Fagnes et à un anticlinal calédonien dans le Hainaut, connu seulement par le Calédonien du Lambeau de Boussu.

Le Massif de Theux (Chapitre quatrième) a été réétudié sur le terrain dans son ensemble. Le retournement local, parfois jusqu'au delà de l'horizontale, de certaines couches, attribué à la formation de plis couchés se montre comme le résultat de deux déformations nettement séparées dans le temps : la première consiste dans la formation de plis nettement déversés vers le Nord; la seconde, qui date du charriage, a infléchi davantage les couches déjà renversées, lesquelles, cisaillées par la Faille de Theux plongeant vers le Nord, ont accusé davantage ce mouvement pour finalement se retourner. (déformation du flanc renversé de l'Anticlinal de Juslenville-Petite). La structure du Massif de Theux, initialement une structure plissée de type courant, a ensuite subi lors de la phase de charriages un écaillement dû principalement à deux failles adventives, plutôt mineures, la Faille Naveau et la Faille d'Oneux, elles-même recoupées par une troisième, la Faille de Theux, charriant le Massif de la Vesdre sur le Massif de Theux et dont le rejet est de 7 Km au méridien de Theux. Vers l'Est ce rejet semble beaucoup plus faible : le charriage du Condroz, frontal, s'atténuerait; il serait relayé au méridien d'Aachen par la «Venn-Ueberschiebung», à rejet plutôt modéré.

Le Massif de la Vesdre (Chapitre cinquième), charrié par la Faille de Theux est ici traité dans ses rapports avec le Massif de Theux sous-jacent. Caractérisé dans sa partie occidentale par l'ennoyage de ses plis vers l'ENE, il est délimité, vers l'Ouest, du Synclinorium de Dinant où le plis ennoient en sens inverse, par une «Zone de relais de plis anticlinale» qui, peu à l'Est de Huy est recoupée par le charriage (Faille d'Ombret), et dont fait partie l'Anticlinal à noyau calédonien d'Ohe (Ombret); vers l'Est, elle se prolonge jusqu'à Tancrémont où elle est recoupée par la Faille de Theux. Cette zone, la Zone d'Ohe-Tancrémont, trouve son prolongement sous la Faille de Theux, dans le Massif de Theux, approximativement à Franchimont. De même le «Synclinorium de la Vesdre», amputé de son flanc nord à Chaudfontaine, trouve son prolongement dans le Massif de Theux dans un synclinal viséen peu profond, le Synclinal de Hodbomont, aujourd'hui représenté par un ensemble de lambeaux groupés sous le nom d'Ecaille de Hodbomont.

La reconstitution du Synclinorium de Herve dont le Bassin houiller de Liège l.s., autochtone, occupe la partie centrale, appelle la restitution en son lieu d'origine du Massif de la Vesdre; Celui-ci devait se superposer au Massif de Theux de telle façon que l'Anticlinal couvinien de Pepinster, situé dans le premier, coiffe l'Anticlinal gedinnien de La Reid dans le second. Le charriage implique principalement deux failles adventives, les Failles Naveau et d'Oneux, et surtout la Faille de Theux qui les recoupe. Ces fractures se sont mises en place dans le versant septentrional du Massif calédonien de Stavelot-Hautes Fagnes, replissé.

Le charriage frontal de la chaîne varisque en Belgique a comme préalable la remobilisation frontale du socle calédonien sous la forme de 3 bourrelets anticlinaux à noyau calédonien replissé, l'Anticlinorium du Condroz constituant l'élément central le plus avancé relayé latéralement avec un décalage vers le Sud (amont du mouvement) par l'Anticlinorium de Stavelot-Hautes-Fagnes et l'Anticlinal à noyau calédonien, supputé, du Hainaut. Le charriage débute par des mouvements affectant indépendemment les versants nord de ces bourrelets frontaux pour se terminer par le charriage final comprenant respectivement dans le centre la Faille de la Marlagne, que prolonge de part et d'autre la Faille eifélienne-Faille de Theux vers l'Est et la Faille du Midi dans le Hainaut vers l'Ouest. Le resserrement total lié à la phase de charriage ne dépasse pas 15 Km, voire 10 Km.

Abstract

The notion of Herve Synclinorium is here developed according to the principle exposed by M. Lohest (1904) concerning the tectonic structuration of the variscan chain of Belgium. It solves the structural unity of this eastern part of the country where several problems connected with the great frontal overthrust remained confused. Moreover the revision of the whole was a necessary consequence of the discoveries made by the deep borings of Bolland, Soumagne and Soiron.

The first chapter is devoted to the principal teachings resulting from these borings. Among them the discovery of the presence of the Eodevonian on the axial zone of the Brabant Caledonian Massive, and the insignificant role played by the Aguesses-Asse Fault, a simple upthrust and not an important overthrust, and consequently the autochton character of the Herve coalbasin. The discovery, below the latter, of a monolithic Caledonian basement with its unfolded immediate cover revealed the presence of two tectonic stages, the Westphalian being the upper folded stage going down progressively into the unfolded lower part of the Variscan cover.

Chapter two analyses the folding in the westphalian stage, which is structrally dominated by the presence of a «synclinal zone of folds relais», crossing obliquely the folding direction and dividing the whole coalbasin into two wings, where the fold axes are dipping toward the zone. The mode of relais is described. The westely uprising axes in the western wing develop in this direction into the northern limb of a big anticline or anticlinorium, with a refolded Caledonian core, the Condroz Anticlinorium (Chapter three) which makes up the frontal anticline of the chain in its median part. On the eastern side of the zone of relais, the eastern wing consists in a long northern limb, slightly dipping to the South, of a large syncline. This Ayeneux syncline which is going farther South forms the entire Silesian encountered by the borings of Soumagne and Soiron below the overthrust. As the folded variscan structure of the Condroz Anticlinorium goes laterally into this south dipping limb of the Ayeneux Syncline, it results that the front anticline with a refolded Caledonian basement is thrown farther south, giving rise to the Stavelot-Hautes-Fagnes Anticline with a Caledonian refolded core.

Chapter four is devoted to the study of the devono-carboniferous Theux Massive, whose northern silesian part is the prolongation of the Herve coalbasin. The principal question arises about the reality of the recumbent folding induced by the presence of locally overturned beds. The revision of the facts demonstrates that these overturned beds are the result of two successive and quite different events : first a plastic folding where the axial planes of the folds are slightly dipping south with a slightly reversed northern limb; secondly the final overthrust, the Theux Fault, which is plunging north; it cuts abruptly the head of the folds and then involves their reversed limb into a wholly overturned position. A recumbent folding is thus to be rejected.

In the Theux Massive two adventive overthrusts took place, the Naveau Fault and the Oneux Fault. Over them comes the principal overthrust by wich the Vesdre Massif, the most southerly one, has been overthrown on the Theux Massive and pushed farther on.

The Vesdre Massive makes the subject of Chapter five and deals principally with its relations with the Dinant Synclinorium and the Theux Massive. The displacement due to the Theux overthrust amounts to 7 Km. This value allows a precise restitution of the position of the Vesdre Massive on the Theux massive, the first resting partly upon the second. These three overthrust took place in the southern part of the Herve Synclinorium, more exactly in the southern part of its southern limb. The total displacement due the overthrusts in the eastern part of Belgium amounts to no more than 15 Km, and perhaps 10 Km.

As a whole the frontal development of the variscan chain in Belgium is a combination of two different and spatially superposed events. Firstly a plastic deformation from which arose three frontal and individual anticlinal or anticlinorium where the Caledonian core suffered its frontal refolding. The most northerly one is the Condroz Anticlinorium occuring in the median part of the front of the chain; it fades out laterally in both directions and is there replaced by the two others with a more southerly emplacement : to the East, the Stavelot-Hautes-Fagnes Anticlinorium and to the West, in Hainaut, a concealed anticline whose existence is revealed by an overthrust massive with Caledonian beds. The last events consist of overthrusts whose early elements occur independently in each of the northern limb of those anticlinorium; as to the last one it is the most southerly; being the most important, it finally unites itself along the three anticlines of the chain front.

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