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Planche Reinartzhof - 228W0014 - 4370014

N°14(VII) - A. Renier - août 1925.
(1 figure : coupe longitudinale de la rive orientale de la vallée de la Helle)

Massif granitique du Herzogenhügel. - Holzappel Ann. Soc. Geol. De Belgique, t. XXXV, 1907-1908, p. 419 en a donné la description suivante :
durant l'été 1896, M.J. Winkhold d'Eupen, qui a parcouru les Hautes Fagnes en tous sens pour en étudier la structure géologique, attira mon attention sur l'existence d'un second et important massif granitique situé dans la vallée de la Helle.
La Hill ou Helle forme la frontière entre la Belgique et la Prusse, de sa source jusque près de Eupen. Sa vallée est absolument inaccessible dans la plus grande partie de sa longueur, ou elle l'était encore jusque dans ces derniers temps. C'est le raison principale pour laquelle ce granite est demeuré inconnu, bien qu'il forme sur la colline dénommés Herzogenhügel, un rocher imposant et abrupt qui domine de 20 mètres le fond de la vallée.
Figure :Coupe longitudinale de la rive orientale de la vallée de la Helle :
Le Herzogenhügel, situé presque exactement au sud de la ferme d'Alt - Hattlich, est encadré par trois ruisseaux, le Sporbach, la Helle et le Miesbach. Suivant les deux premières vallées, la colline est recouverte d'éboulis raides constitués par du granite. La longueur du massif est de 300 mètres environ suivant la vallée principale, delle de la Helle, de 400 mètres suivant celle de l'affluent. le sommet presque horizontal est recouvert d'éboulis quartzitiques, puis surgit une crête en forme de terrasse, alignée suivant la direction des strates et qui est constituée de quartzites cambriens. Le massif rocheux qui limite au Sud l'affleurement du granite, est donc fermé de quartzites. Ces bancs inclinent au Sud et esquissent un léger bombement. Dans la vallée du Sporbach, la limite entre le granite et les quartzites est perpendiculaire. Sur la rive droite de ce ruisseau, on ne rencontre que des quartzites. En face de l'endroit où le Sporbach se jette dans la Helle, débouche un ruisseau dit du Petit Bonheur, venant du territoire belge. Peu à l'amont du confluent, des quartzites affleurent dans le lit de ce ruisseau. "


N°14 (suite) - septembre 1924.
"Les conditions de gisement du granite ne sont pas particulièrement nettes au Herzogenhügel. Le fait qu'il se termine perpendiculairement à des quartzites faiblement inclinés au Sud, prouve que le granite constitue une masse intrusive, ou est limité par un accident transversal. Son absence sur la rive droite du Sporbach semble plaider plutôt en faveur de la première manière de voir. Les quartzites qui limitent au Sud le massif granitique ont un aspect microscopique quelque peu différent de celui des quartzites cambriens ordinaires ; on les croirait frittés. L'étude microscopique n'a en conséquence donné aucun résultat net. Les quartzites voisins du Nord, notamment les affleurements du lit de la Helle, sont chargés de pyrite de façon peu ordinaire. Le long du nouveau chemin qui monte sur le flanc de la colline dite Baalkopf et conduit à Ternell, affleurent, interstratifiés dans des quartzites, des schistes qui microscopiquement doivent être appelés des schistes tachetés ou noduleux (noueux), tels qu'on en rencontre ordinairement au contact du granite ou dans le voisinage. Si les minéraux les plus ordinaires du métamorphisme de contact font ici défaut, il faut attribuer ce fait à ce que ces schistes se trouvent malgré tout à une distance assez considérable, quelques hectomètres, de la roche cristalline ; dans le voisinage immédiat de celle-ci, il n'y a que des quartzites, roches qui se prêtent mal au métamorphisme.
Le granite est très altéré au Herzogenhügel. Il est, au contraire, bien frais dans le lit de la Helle. Il est traversé d'innombrables filons de quartz, souvent minces, atteignant dans quelques cas jusqu'à 20 cm d'épaisseur. on y rencontre en petites quantités de la pyrite, de la chalcopyrite, de la pyrrhotine et de la molybdénite ?, cette dernière en imprégnations minuscules seulement ".

Résultat de l'analyse du granite de la Helle :
SiO2 70.28
Al2O3 14.93
Fe2O3 1.42
FeS2 1.34
Mn0 0.06
CaO 3.29
MgO 0.76
K2O 2.62
Na2O 4.57
Perte au feu 1.44
Total 100.71
Ann. Soc. Géol. Belgique, t. XXXV, 1907-1908, p. 425.


N°14 (suite). - M. Fourmarier a donné au même coin de pays la description ci-après : Ann. Soc. Géol. Belgique, t. XXXV, 1907-1908, pp. 357-359.
" A un kilomètre du granite un sentier descendant à flanc de coteau nous y conduit directement : dans les tranchées de ce sentier nous voyons affleurer des quartzites reviniens avec des intercalations de phyllades ; à l'entrée du chemin, c'est à dire à 400m environ au Nord du granite, les roches semblent avoir conservé leur aspect normal ; mais, au fur et à mesure qu'on approche de la masse éruptive, on les voit se modifier légèrement et d'une façon presque insensible ; le phyllade devient un peu plus compact et dans certains échantillons on voit des granulations très petites qui se rencontrent dans les schistes au voisinage des massifs granitiques.
Certains bancs de phyllade paraissent moins modifiés que ceux qui les avoisinent. Quant au quartzite, il semble n'avoir subi au voisinage de la roche éruptive qu'une transformation, peu importante d'ailleurs ; il n'a cependant plus tout à fait son aspect normal, il a le grain plus fin, il est de teinte plus claire souvent blanchâtre comme si les matières charbonneuses donnant la teinte noire caractéristique du Revinien, avaient été brûlées ; en outre, le quartzite se divise en prismes plus ou moins réguliers, ce qui n'est pas habituel à cette roche. Les bancs de quartzite affleurent dans le lit de la Helle, au Nord du granite, sont fortement chargés de pyrite.
Toutefois, le métamorphisme de contact produit par le granite n'est pas bien considérable et l'on trouve au contact même de la roche éruptive et du terrain encaissant des fragments de quartzite ayant, pour ainsi dire, l'aspect normal du Revinien.
Il faut remarquer d'ailleurs que les quartzites se prêtent mal au métamorphisme.
La masse granitique forme une colline dénommée Herzogenhügel, allongée de l'Ouest à l4est, très abrupte du côté de la Helle et encadrée au Nord et au Sud par deux petits ruisseaux ; les excursionnistes peuvent la distinguer de loin ; elle est d'autant plus reconnaissable que de hauts sapins en couvrent les versants ; sa longueur est de 300 mètres environ suivant la vallée de la Helle et de 400 mètres vers l'Est ; vers le Sud, le granite est suivi de quartzite inclinant au Sud.
Le granite forme un beau rocher d'une vingtaine de mètres de hauteur au bord de la rivière ; on en voit aussi de beaux affleurements dans le lit même de la Helle ; en ce dernier point, il est peu altéré et les excursionnistes en recueillent de bons échantillons ; sur la colline même, il est beaucoup plus altéré.

Le granite de la Helle est composé de feldspath orthose, de quartz et de mica ; il est traversé par de nombreux filons de quartz. On y trouve accessoirement de la pyrite, de la chalcopyrite, de la pyrrhotine, de la molybdénite (cette dernière en imprégnations minuscules seulement) et de la malachite. Nous renvoyons à ce sujet au travail de MM. Holzapfel et Dannenberg, dont nous donnons la traduction en annexe(A. Dannenberg und E. Holzapfel - die granite der Gegend von Aachen. Jahrb. Der königl. Preuss. Geolog. Landesanstalt für 1897.)
"La majeure partie de la roche éruptive visible à la surface du sol, est le territoire allemand ; elle affleure également dans le lit de la rivière, à cheval sur la frontière ; du côté de la Belgique, le sol s'élève en pente douce, et le manteau tourbeux qui le recouvre, ne laisse pas voir ce sous-sol, de telle sorte qu'il n'est pas possible de déterminer la limite occidentale du granite. M.G. Dewalque l'a indiquée d'une façon toute hypothétique sur la carte géologique (G. Dewalque : Carte géologique de la Belgique au 1/40.000°, dressée par ordre du Gouvernement, feuille n°136. Limbourg - Hestreux - Brandehaeg.) ; des blocs de granite rencontrés à la surface du sol permettent de supposer que cette roche se trouve également en profondeur sur le territoire belge.
Au sud du granite, on voit, affleurer à nouveau le Revinien qui présente les mêmes caractères que du côté Nord ; on ne peut pas bien jurer de l'importance de la zone modifiée, parce que ces affleurements n'existent que sur une faible distance ; il semble toutefois, qu'elle est la même des deux côtés de la roche éruptive "

N°14(suite) - A. Renier - août 1925.

Au point, où la Helle touche pour la première fois chemin, talus Est : granite, puis barre de granite en rivière.
A l'endroit où la rivière quitte le chemin vers l'aval : rocher de granite (15m x 5m de haut).
La rive gauche est en basse terrasse.
50m plus à l'Est, même chemin, 2°rocher : 5m de haut : entre chemin et rivières, basse terrasse, puis talus sud en éboulis de granite.

N°14(suite) - A. Renier - septembre 1927.
La tentative d'exploitation faite dans le granite de la Helle (pour ballast) montre que la roche est très cassurée.
Les cassures présentent des stries de glissement dirigées N65°E et inclinant 30°NW. elles sont couvertes de nombreuses taches de malachite.
La limite méridionale du culot de granite est à environ 200m du Miesbach.

N°14(suite)
A propos du Granite de la Helle.
Ronchesne P. - Ann. Soc. Géol. Belgique. Liège, t.53, 1929-1930, pp.B 190-191
Ayant entrepris l'étude du granite de la Helle en vue de sa détermination par des méthodes récentes, il nous est permis de venir apporter le résultat de nos premières observations.
Le terme granite lui avait été donné par M. Dannenberg à la suite de l'étude qu'il en avait faite en 1897, étude qui fut publiée dans nos annales en 1907.
Dans cette étude, M. Dannenberg apporte à l'appui du terme granite qu'il propose, la valeur d'acidité des plagioclases. " on a affaire, dit-il, à l'albite ou à un plagioclase très acide. C'est au moins le cas pour les parties externes des cristaux. Les zones internes des cristaux zonés, c'est à dire la partie principale sont plus basiques, sans qu'on ait toutefois un plagioclase basique. (andésine) ".
Or, les mesures que nous avons exécutées sur un grand nombre de phénocristaux de plagioclase nous ont donné des variations de composition de 50%¨d'anorthite dans les zones internes, à 10% dans les zones externes. Les cristaux de dernière cristallisation, c'est à dire les petits cristaux de la masse, ont une teneur moyenne de 20% en anorthite. Le pourcentage moyen de la plus grande partie des plagioclases est de 27%.
Il n'est donc plus possible d'appeler une roche à feldspath aussi basique un granite. La suite de l'étude pourra nous donner plus de précision quant au nom exact de la roche. Cependant, grâce à ces premières observations, nous pouvons ranger cette roche parmi les diorites quartzifères ou granodiorites, quitte à préciser si elles se rapprochent plus d'une monzonite que d'une tonalite.
Les échantillons de roches fraîches, que nous avons pu recueillir lors dune dernière excursion et que nous soumettons à votre appréciation, montrent déjà par l'étude macroscopique que nous ne sommes point en présence d'un granite type, mais d'une roche se rapprochant déjà par sa teinte d'un terne mésocrate.

Voir aussi F. Corin : A propos de la note de M. P. Michot sur les plagioclases de la roche éruptive de la Helle.
Ann. Soc. Géol. de Belgique, t.54, 1930-1931, pp. B 92-99.


N°14(suite) :
Ronchesne P. - Ann. Soc. Géol. Belgique. Liège, t.34, 1929-1930, pp.B 37.
Nous avons repris cette étude pétrographique et déterminé la composition des feldspaths par les méthodes de Fouqué, de Michel-Levy et de Fedoroff. Les nouvelles données sur les plagioclases rassemblées par MM. Duparc et Reinhard nous ont surtout servi dans ces recherches (Duparc L. et Reinhard M. - La détermination des plagioclases dans les coupes minces. Genève, 1924).

Les investigations les plus minutieuses nous ont convaincu que l'orthose libre fait totalement défaut dans la roche éruptive de la Helle, même à l'état de microperthite, ce qui écarte, à priori, la dénomination de granite.

La roche fraîche est gris verdâtre, à grain passablement fin, mais régulier. On y distingue du quartz, des feldspaths, du mica noir et des sulfures, ceux-ci en imprégnation.

Au microscope, on reconnaît la structure granitique franche, à quartz xénomorphe, des minéraux essentiels(plagioclases, quartz, biotite, chlorite, épidotes du groupe de la zoïsite) et des minéraux accessoires (sulfures, séricite, kaolin, épidote, zircon, apatite, magnétite).

Les plagioclases : Ils constituent la plus grande partie de la masse. On les trouve, sous la forme soit de phénocristaux, soit de microlithes, soit de petites plages xénomorphes à cristallisation tardive. Les phénocristaux mesurent jusqu'à deux millimètres et sont, en général, groupés. Ils sont automorphes et machés polysynthétiquement. Leur structure zonaire est soulignée par des lignes d'inclusions. la composition ne varie pas régulièrement de l'intérieur vers la périphérie. Les récurrences sont fréquentes ; on en a compté jusqu'à cinq dans le même cristal. La teneur en anorthite oscille entre plus de 40% (zones internes) et moins de 15% (zones externes). Les valeurs extrêmes, d'ailleurs exceptionnelles, sont de 56 à 8%.
Les microlithes en forme de prisme court, généralement simples et automorphes, machés polysynthétiquement, mesurent jusque 0,2 mm. suivant leur plus grande dimension. Ils sont zonés sans récurrence. Leur composition est voisine de celle des phénocristaux. Les petits individus n'ont ni macles ni formes propres. Ils passent progressivement aux petites plages de feldspaths de la dernière génération. Celles-ci, mélangées au quartz et par suite, contemporaines de ce minéral, ont la même composition que les zones externes des phénocristaux et des microlithes : 15 à 20% d'aborthite au maximum. La moyenne pour la masse feldspathique est de 28% en anorthite.
On remarquera que les mots de phénocristaux et de microlithes employés ici, ne signifient pas qu'il y ait, dans la cristallisation, deux stades bien tranchés dont les produits soient entièrement distincts. Au contraire, la composition des plagioclases de la première génération diffère à peine de la composition des derniers venus. Les phénocristaux correspondent plutôt à la naissance hâtive des centres cristallins peu nombreux mais complexes, développés au cours d'une période critique de la vie du magma.
Pendant que cette période critique, l'allure de la différenciation particulièrement sensible aux conditions extérieures, a été oscillatoire : les récurrences dans la composition des feldspath en témoignent.
Les microlithes, de leur côté, ne sont pas de ces cristaux minuscules fréquents dans les roches d'épanchement, mais seulement les feldspaths d'une seconde génération, plus petits que les phénocristaux, nés en grand nombre à la même époque, formés en une fois dans un bain en évolution continue.
Leur composition varie ainsi régulièrement dans le même sens, du centre vers la périphérie. La croissance des microlithes et la formation des dernières zones des phénocristaux sont contemporaines, tandis que la zone corticale albitique des uns et des autres s'est formée au début de l'époque de la formation du quartz.
Le zonage des plagioclases et leur bordure riche en soude, indiquent le refroidissement du magma et l'absence d'échanges chimiques avec l'extérieur. rapide.
Examinés en lumière ordinaire, tous les plagioclases montrent une zone externe limpide bordant un noyau bourré d'innombrables inclusions. Ce dernier correspond à la partie la plus basique et la bordure, à la partie riche en soude. Les inclusions sont principalement de l'épidote, de la séricite et de la chlorite, produits normaux par altération de la molécule d'anorthite.
Ils témoignent de ce que les plagioclases se sont formés au sein d'un magma déjà fortement enrichi en éléments volatils et refroidi, donc peu favorable à la stabilité du feldspath calcique.
L'auréole limpide, riche en albite, souligne l'évolution complète vers le stade hydrothermal de la différenciation.

Le quartz, assez abondant, est xénomorphe. Il est riche en inclusions liquides. La plus grande dimension des cristaux dépasse rarement 0,4mm.

La biotite est peu abondante et se présente en grandes plages à contours rongés ou, de préférence, en cristaux tabulaires. La possibilité de deux stades de formation n'est pas exclue, vu la présence de traînées de petits cristaux de biotite. Il y a des auréoles pléochroïques autour des inclusions de zircon.

La chlorite est plus abondante que la biotite et la remplace en partie. Elle pénètre le mica en coin, le long des clivages ou parfois irrégulièrement. L'altération par voie hydrothermale de la biotite autant que celle des feldspaths est évidente.
Pour autant que l'étude optique permette de déterminer les chlorites, on peut en identifier plusieurs espèces différentes entre elles par leur dispersion et par leur biréfringence. La chlorite épigène de la biotite a conservé les auréoles pléochroïques du mica, autour des inclusions de zircon.

La magnétite existe en inclusions dans la biotite chloritisée. Elle en est un des produits d'altération.

Les épidotes primaires et secondaires existent l'une et l'autre. les cristaux sont tantôt individualisés en grand éléments, tantôt groupés et minuscules, tantôt répandus en traînées dans la masse.
Les caractères optiques sont ceux de la zoïsite ou ceux d'une épidote un peu plus riche en fer et de biréfringence élevée.
L'épidote fait en outre partie des produits d'altération des feldspaths. On en trouve également remplissant de minces fissures capillaires traversant tous les éléments de la roche.
La présence simultanée de biotite et d'épidote primaire, classe la roche de la Helle comme " métalumineuse "au sens donné par Shand à ce mot.

Les sulfures dont la roche est imprégnée, sont principalement localisées dans les filonnets de quartz et dans les cassures, mais aussi disséminés aux environs de celles-ci. La pyrite est souvent accompagnée d'épidote. la chalcopyrite donne, par altération, des taches vertes de malachite. La molybdénite forme, en général, de très fines imprégnations, mais nous avons eu la chance d'en trouver une concentration assez importante dans un bloc de quartz. La pyrrhotine se retrouve dans le concentré des minéraux denses dont elle peut être séparée au moyen d'un aimant.

L'apatite et le zircon se présentent avec leurs caractères bien connus et la séricite et la kaolinite sont des produits d'altération des feldspaths.

Composition chimique de la roche :
Nous avons reconnu qualitativement les éléments suivants : As, Sb, Mo, Cu (évalué à 0,03%), Al, Fe, Mn, Ca, Mg, Na, K, P, S, Si.

L'analyse quantitative de la roche que nous avons faite (I) a donné des résultats peu différents de celle faite par Schmitz, en 1896 (II) (les auteurs américains indiquent erronément l'analyse de Schmitz publiée par Dannenberg et Holzapfel, comme se rapportant à la roche éruptive de Lammersdorf).

I II
SiO2 70.06 70.28
Al2O3 14.86 14.93
Fe2O3 1.64 1.42
FeO 0.63 /
FeS2 1.28 1.34
MnO 0.06 0.06
CaO 3.45 3.29
MgO 1.02 0.76
K2O 2.06 2.62
Na2O 4.83 4.57
Perte au feu 1.24 1.44
Total 101.13 100.71

La composition virtuelle ou norme est la suivante :

% moléculaires % en poids.
Quartz 43.50 26.10
Orthose 2 11.12
Albite 8 41.92
Anorthite 5 13.90
Wallastonite 1 1.16
Enstatite 2.50 2.50
Magnétite 1 2.32
Total 99.02

Les paramètres magmatiques calculés d'après la méthode exposée par M. A. Lacroix dans la " minéralogie de Madagascar " (Méthode américaine) (Lacroix A. : Minéralogie de Madagascar, 1923) sont : 1, 4,2, 4.

Les paramètres magmatiques calculés d'après la méthode de M. P. Niggli (Grubbenman et Niggli P. Die Gesteinmetamorphose.) sont les suivantes :

SiO2 = 320
Al = 40
Alk = 27.5 C
K = 0.22 -= 1.13
Fm = 15.25 fm
C = 17.25
Mg = 0.45



Classification : Iddings a rangé la roche de la Helle analysée par Schmitz (indiquée erronément par lui-même(Iddings, Joseph P. : Igneous rocks, II°vol., pp.133, 1913 (les auteurs américains indiquent erronément l'analyse de Schmitz publiée par Dannenberg et Holzapfel, comme se rapportant à la roche éruptive de Lammersdorf) et par Washington (Washington, H.S. : Chemical analysis of eruptive rocks. U.S. Geol. Surv. Prof.papers, n°99, pp.235, 1917(les auteurs américains indiquent erronément l'analyse de Schmitz publiée par Dannenberg et Holzapfel, comme se rapportant à la roche éruptive de Lammersdorf) comme provenant de Lammersdorf) parmi les quartzdiorites de sa classification. Les caractères communs aux membres de ce groupe sont : le quartz en quantité moindre que les feldspaths calcosodiques (oligoclase ou andesine) et l'orthose présente en moindre quantité ou absente. L'orthose est un constituant essentiel des granodiorites et des granites, ce qui exclut la roche de la Helle de ces deux catégories.
D'après la classification de M.A. Lacroix (Lacroix A. : Minéralogie de Madagascar, 1923), la roche se range dans les diorites quartziques de la série calco - alcaline. Ces roches se distinguent des granites et des granodiorites par l'absence totale d'orthose visible au microscope.

La classification de M. P. Niggli (Grubbenman et Niggli P. Die Gesteinmetamorphose) est particulièrement précieuse pour l'étude des magmas et de la différenciation. On sait que huit paramètres magmatiques permettent de répartir le point représentatif de la roche sur plusieurs diagrammes, en même temps qu'ils permettent d'exprimer en partie la composition chimique réelle. La classification est remarquablement détaillée grâce à ces particularités. La roche de la Helle appartient à la série calco - alcaline, groupe des magmas dioritiques, sous groupe des " plagioclasgranitische magmen ". l'auteur fait remarquer que ce nom impropre a été choisi à titre provisoire, faute de mieux. Des paramètres magmatiques de la roche de la Helle sont très voisins de ceux du type même de ce sous groupe.(Niggli P. : Gesteins und Mineralprovinzen).

La classification récente de S.J. Shand range cette roche parmi les tonalités sodiques métalumineuses de la catégorie des roches sursaturées. Le terme de tonalité a été étendu par l'auteur à toutes les roches sursaturées calciques qui groupent communément des diorites quartzifères.

Résumé et conclusions : La roche éruptive de la Helle est une diorite quartzifère ou, si l'on préfère à ce terme celui mieux défini de Shand, une tonalité sodique.

Selon des travaux de Niggli, cette roche serait du type provincial calcoalcalin ou pacifiques propre aux régions de paroxysme - orogénique. On sait que les diorites sont des magmas incomplètement différenciés. Il est hors de doute que la roche en question a été refoulée à son emplacement actuel et qu'elle ne fait pas partie d'un batholite dont la mise en place est le résultat d'une lente digestion des roches. Les feldspaths zonés témoignent d'un refroidissement précipité. Leur altération hâtive, les particularités de la cristallisation, la présence des sulfures en imprégnation indiquent que la mise en place s'est faite à un moment de la différenciation proche ne pouvaient être ni fort chaudes ni chimiquement très actives, ce qui explique que les phénomènes d'endomorphisme de contact thermique soit d'étendue fort restreinte.
Il est intéressant également de signaler la présence d'un filon aplitique dans le lit du ruisseau, en bordure Nord du massif. Cette aplite, fort imprégnée de pyrite, est formée de petits cristaux de plagioclase, à environ 30% d'anorthite et de quartz xénomorphe en plages de grandeur sensiblement égale à celles des feldspaths. Le mica y est rare.

L'intrusion ayant modifié les sédiments reviniens leur est postérieur.

Comme on sait, d'autre part, l'influence prépondérante du paroxysme hercynien sur toute cette région (A. Renier - " La nature des mouvements calédoniens dans les régions franco - belges. Bull. Soc. Géol. France, 4° série, t.28, pp.405-508, 1928 ". et " Compte - rendu de la Session extraordinaire de la Société Belge de Géologie, tenue à Eupen, en 1925. Bull. Soc.Belg.Géol., t.35, pp.174-24, 1925 "), on doit admettre qu'une roche mise en place antérieurement à ce paroxysme porterait des traces d'une action dynamique d'autant plus que le feldspath calcique est très sensible à ces influences.
Comme rien de pareil ne peut être constaté, il est bien probable que l'intrusion de la roche de la Helle date de la phase hercynienne.


N°14(suite) - F. Corin
(Echantillons et 1 Figure)

1. C.M.2/13 et 2/14: Tonalité


2. Tonalité un peu altérée.

3. Tonalité un peu altérée

4. Tonalité un peu altérée

5. C.M.2/1: Tonalité un peu altérée

6. C.M. 2/6: Tonalité. Ech. Dans petite exploitation

7. C.M. 2/4: Tonalité. Ech. Ronchesne. 2 leg.

8. Tonalité

9. Tonalité imprégnée de sulfures. Exploitation.

10.Tonalité avec malachite. Exploitation

11.C.M. 2/7: Tonalité. Chemin au Sud de la carrière

12.C.M. 2/8: Tonalité Chemin au Sud de la carrière à grandes biotites

13.Tonalité Chemin au Sud de la carrière pyritisée

14.C.M.2/9: Aplite. Lit de la Helle, près confluent Spohrbach.

15.Tonalité pyritisée. Bord de la Helle.

Repérage des échantillons (1 Figure)
Echantillons 11, 12, 13 : Lieu où la Helle touche le chemin (voir A. Renier, 1925, p.5 du dossier. Granit au bord du chemin.
Echantillon 15 : Barre en rivière. Echantillon pris à l'affleurement, sur la rive.

N°14(suite) - F. Corin - Bulletin de la Société belge de Géologie, etc. Bruxelles, tome 50, 1940 et 1941, pp. 54-55.

Tonalites du Herzogenhügel (La Helle) et de Lammersdorf :
On connaît ces roches depuis longtemps ((J. Gosselet. L'Ardenne, Paris 1888) ; (A. Von Lassaux - Der Granit unter dem Cambrium des Hohen Venn(Verh.der Naturw.Vereins.Rheinl.u.Westfalens, XLI Jahrg., ss.418-430, Bonn, 1884) ; A. Dannenberg und E. Holzapfel. Die granite der Gegend von Aachen Jahrb.der K. Preuss.Geol.Landesanstalt u.Bergakademie. berlin, 1893, Bd. XVIII ; Abhandl.von Mittarbeiter der K. Land., ss.1-19. Idem, trad.A. Renier, Ann.Soc.géol.de Belg., t.XXXV, pp.B 415-434. Liège, 1907, et Bull.Soc.belge de Géol., t.XXII, pp.513-530)) ; leur structure est granitoïde, à grain relativement fin ; le quartz, un plagioclase zonaire et le mica biotite en sont les constituants principaux. L'état de fraîcheur est variable ; la biotite s'altère typiquement en une chlorite bien identifiable comme pennine, polarisant dans les teintes anormales bleu de Prusse. La transformation s'opère feuillet par feuillet, à partir des bordures du cristal de mica.

Des halos pléochroïques sont fréquents autour d'inclusions de zircon et, peut-être, d'allanite. Ils affectent, indifféremment la biotite ou la pennine, ou les deux à la fois lorsque l'inclusion se trouve au contact des deux minéraux(Comparez O. Mugge (4: numéro souligné: pas d'échantillon). Ils sont, par leur coloration, leur pléochroïsme et leur biréfringence, identiques à ceux du clinochlore. L'évolution s'y poursuit comme à Remagne, jusqu'au noircissement complet, comparable à celui de la figure 13. Ils présentent, toutefois, certaines particularités :
a) Noyau et cercle coloré sont plus larges, avec des rayons de 20 à 23 et de 42,5 microns. Le noyau recouvre des cercles correspondant au thorium, au thorium C et, peut-être, au thorium A et le cercle extérieur correspond au thorium C'. le diamètre de 42,5 microns ne prête à aucune ambiguïté.
b) On n'observe aucun indice de la présence du radium ni de l'uranium ; la comparaison des figures 6 et 7(figures ne sont pas présentes dans les archives) est suggestive à cet égard. Les roches ne sont donc pas radifères, mais exclusivement thorifères.
c) En lumière polarisée, les halos dans la pennine ne montrent aucune inversion des propriétés optiques. La pennine est, d'ailleurs, optiquement négative. A l'inverse de ce qui se passe pour la clinochlore, le noyau et le cercle extérieur se dessinent tous deux simultanément en blanc. La figure 8 (pas présente dans les archives) représente ce phénomène ; une comparaison avec les figures 5 et 9 (pas présentes dans les archives) montre nettement la distinction.

N°14(suite) - P.Michot - Ann.Soc.Géol.Belgique, t.54, 1929-1930, p.B 48.
En résumé, les plagioclases de la diorite de la Helle résultent d'un magma calco - alcalin, dans lequel la teneur en feldspath potassique est voisine(en moins, peut-être en plus) de la quantité saturante. Ce magma a cristallisé dans des conditions de pression variant, non d'une façon progressive, mais par à coups successifs.
Ces répétitions d'équilibre dans des conditions statiques où la pression décroît périodiquement nous semblent marquer les stades dans la montée du magma à travers sa couverture sédimentaire.

N°14(VII) (suite) - L. Van Wambeke - juin 1952 et août 1953.
(4 Figures)
Série d'affleurements discontinus de tonalite sur le flanc W de Herzogenhügel.
Ces affleurements sont indiqués dans notre thèse (Thèse de doctorat ULB 1954) par les pointements G4 à G9 inclus (voir carte au XX I/1500 ième).

G4 :
A la courbure du chemin se dresse un important massif de tonalite. L'affleurement de couleur gris brun sombre, quelquefois recouvert de mousses, lichens et même végétaux ligneux est traversé par de nombreux filonnets de quartz quelquefois minéralisés en pyrite altérée en limonite.
J'ai divisé ce massif en un certain nombre de zones (I) (2) etc.

(1) La roche est lardée par des filonnets de quartz de directions irrégulières.
Une série de joints N72-74°E avec pendage S de 40 à 60°.
Un autre joint N45°E avec pendage SE de 60°.

(2) Vers le dessus, la roche est assez massive.
Vers le milieu, une série de joints N50-60°E avec pendage SE de 60°.
Vers l'W. quelques joints quasi verticaux N30 à 40°W recoupant l'ensemble.

(3) Tonalite assez massive avec quelques diaclases N58°E portant des stries de glissement verticales.

(4) Série de joints quasi verticaux N30 à 35°W.

(5) Tonalite très tectonisée avec deux séries de joints:
1° : N 68-74°E avec pendage SE45°.
2° :N55°W avec pendage NE40°.

(6) Trois séries de joints:
1° :N55°W avec pendage NE40°, un filonnet de quartz de 10cm d'épaisseur occupe un de ces joints.
2° :N45°E avec pendage S variable.
3° : N30-35°W quasi verticaux recoupant la deuxième série.

(7) Deux séries de joints:
1° : N25°W avec pendage WS60°.
2° : N60°E avec pendage NW supérieur à 70°. Un échantillon montre de la malachite et de l'oxyde de Mn.

(8) Roche fortement tectonisée avec joints irréguliers dont une série N65°E avec pendage SE40°.

(9) Deux séries de joints:
1° : N20-25°W pendage WSW60°.
2° : N70 à 72°E verticaux.

(10) La tonalite possède des joints bien nets et réguliers.
Deux séries :
1° : N20°W avec pendage WSW 30 à 40°. Ces diaclases renferment des filonnets de quartz parfois de forme lenticulaire. Un d'entre eux a montré des rhomboèdres de calcite sur du quartz corrodé. Un autre était minéralisé en chalcopyrite altérée, pyrite claire et chlorite.
2° : N70-75°E quasi verticaux ou à forte inclinaison S. Ces " joints " déplacent quelquefois les filonnets de quartz précédents micro faille.
Un échantillon de tonalite minéralisée en chalcopyrite et pyrrhotine renferme une géode à cristaux de scheelite.

(11) Roche fortement tectonisée avec deux série de joints :
1° : N20°W pendage WSW40°
2° : N65°-70°E
A) verticaux
B) pendage SE60° avec stries de glissement perpendiculaires à la direction N66°E
C) pendage NW70°

Au milieu et vers le bas de cet affleurement, j'ai trouvé une minéralisation assez importante en chalcopyrite, pyrrhotine, scheelite, blende, pyrites en dissémination dans la roche et dans les filonnets de quartz. Ces derniers renferment aussi par place de la molybdénite. Ce minerai montrait une nette tendance à une concentration aux épontes, sous forme de fines lamelles implantées entre la roche et le quartz. La roche minéralisée est gris bleu assez foncé(échantillons).

(12) Masse de tonalite amygdalaire avec deux séries de joints :
1° : N65°E avec pendage SE 65 à 70°.
2° : N25°W avec pendage NE 35 à 40° avec un filonnet de quartz de même direction. La roche est minéralisée en scheelite, chalcopyrite, pyrite I pyrrhotine, blonde(échantillon).

(13) Tonalite séparée de la précédente par une faille de direction N75°E et pendage N75° environ. Dans cette faille la roche est écrasée et silicifiée.
Mesures de joints :
1° : N45°E avec pendage SE60°.
2° : N41°W avec pendage SW30°.
Dans les diaclases, j'ai trouvé de nombreux enduits de malachite et d'oxyde noir de manganèse (réaction vive avec H2O2) (échantillons).

G5 :
Tonalite très tectonisée mais on peut y reconnaître deux séries de joints :
1° : N55 à 65°E, quelquefois courbe avec forte inclinaison SE supérieure à 75°.
2° : N55 à 65°E, pendage SE de 30 à 40°S.

Sur les surfaces de ces joints, on trouve de nombreuses stries de glissement parallèles à N25°W et montrant un déplacement vers le N. du toit par rapport au mur. L'autrefois la surface portant les stries est onduleuse et assez plate.
Les diaclases quasi verticales de la première série recoupent les autres, elles sont continues.
Ce massif est lardé de filonnets de quartz d'allure irrégulière.

G6 :
Tonalite tectonisée avec joints approximativement parallèles à la direction N65°E et inclinaison SE 50°.

Après une ancienne carrière entièrement cachée sous une couverture végétale, nous trouvons un important affleurement le long du chemin qui va du Spohrbach au Miesbach. Sa longueur est d'environ 25m (Figure 6.)
(1) La roche minéralisée en chalcopyrite est traversée par un filonnet de quartz de direction N75°E, vertical, avec des mouchetures de molybdénite concentrée surtout aux épontes. Un échantillon de ce filonnet montrait une abondante minéralisation de molybdénite accompagnée d'un peu de chalcopyrite. Deux séries de joints : 1° : N77°E verticaux ; 2° : N25°W verticaux.

(2) Deux séries de joints :
1° : N85°E à 90°E verticaux
2° :N25°W verticaux.

(3) Tonalite assez massive avec joints irréguliers.

(4) La roche est gris bleu foncé par place et contient alors une minéralisation de chalcopyrite, pyrrhotine et pyrite I. Un filonnet de quartz renferme de la scheelite.
On trouve deux séries de joints :
1° : N65 à 75°E avec forte inclinaison S supérieure à 70°.
Un joint N75° avec pendage NW de 45°.
2° : N25 à 35°W pendage fort vers le NE

(5) Roche assez massive avec joints peu nombreux. La tonalite est assez souvent minéralisée.
En a) quelques joints N65°E verticaux
N25°W verticaux
En b) quelques joints N25°W à inclinaison SW65° et NE40°
N65°E à inclinaison SE70°
N75°E à pendage NW50°
En (5b), la roche est minéralisée en chalcopyrite, pyrrhotine, molybdénite - pyrite. Quelquefois les filonnets de quartz corrodé montrent des mouchetures de molybdénite.
Dans les diaclases, on trouve parfois des enduits de malachite et d'oxyde noir de manganèse.

(6) Roche ignée avec localement minéralisation de chalcopyrite et présence de malachite associée à de l'oxyde noir de manganèse. La tonalite est assez massive.
Deux séries de joints :
1° :N65 à 75°E à fort pendage S.
2° : N25°W verticaux.

Tout au sommet, on observe un filonnet de quartz irrégulier avec pyrite clair altérée et un peu de molybdénite. La limonite provenant de la décomposition de la pyrite permet de suivre le filonnet.

(7) Roche se débitant en blocs assez massifs.
Plusieurs séries de joints :
1° : N75°E verticaux et plus rarement inclinaison SSE 40 à 50°.
2° : N40°W verticaux.
3° : N55°W verticaux.
4° : N40°E pendage SE60°.

G7 :
(8) Roche massive.
Un joint N55°W vertical et une série de joints horizontaux.

(9) Plusieurs séries de joints :
1° : N15°W verticaux
2° : N65°E verticaux.
3° : N25°W plongement 35°WSW avec filonnets de quartz parallèles à cette direction. Un peu de molybdénite.

G8 (voir carte de la tonalite de la Helle)
Vers le milieu du versant boisé, à 30cm de G7, on trouve une série de pointements de tonalite quelquefois lardée de filonnets de quartz.
On y trouve plusieurs séries de joints :
1° : N63-66°E verticaux
2° : N63-66°E avec inclinaison SE 30 à 50°
3° : N65-75°E avec inclinaison NW65°
4° : N25°W avec pendage WSW 30 à 35°
Un des affleurements montre vraisemblablement une faille entre un bloc supérieur avec joints N7°E et pendage S40° et le bloc inférieur avec joints N25°W et pendage WSW 30°
Une des diaclases N63°E verticale possède sur sa surface des stries de glissement perpendiculaire à sa direction.
Des débris de tonalite se rencontrent encore sur 20m au S de G8 et la limite tonalite - Revinien pourrait bien être marquée par une légère dépression que nous apercevons sur le versant abrupt qui surplombe la Helle et le chemin.

G9 (voir carte de tonalite de la Helle)
Le long du chemin qui mène vers le Miesbach, nous avons deux petits affleurements au bas du talus avec chalcopyrite - scheelite et enduits importants de malachite oxyde noir de Mn dans les cassures de la roche. Ce sont les derniers pointements de tonalite.

N.B.
Cet été (1954), le Service des Eaux et Forêts a fait sauter une partie de l'affleurement (14 - G7(2)) pour élargir le chemin. Il a été ainsi permis d'y récolter de nombreux échantillons de tonalite souvent remarquables par leur degré de conservation ou par leur minéralisation.
Nous avons classé les échantillons du S.G. en 6 catégories :

a) Filonnets quartz à molybdénite, pyrite et chalcopyrite avec parfois séricitisation de la tonalite.
b) Types de tonalite assez bien conservée.
c) Tonalite saussuritisée à minéralisation disséminée de chalcopyrite - pyrrhotine - blende - pyrite I.
d) Filonnets de quartz à chalcopyrite et pyrrhotine.
e) Tonalite à minéralisation complexe.
f) Un filon de quartz minéralisé en pyrite et chalcopyrite. Cet échantillon a été récolté sur le flanc N de l'Herzogenhügel.