La frontière entre Bas-Rhin et Haut-Rhin a la particularité de correspondre grossièrement à la délimitation communément admise du massif hercynien des Vosges. C’est en effet la dislocation de Lalaye-Lubine qui est généralement considérée comme la séparation entre les domaines Saxo-Thuringien et Moldanubien. Dans le Haut-Rhin, les témoins de l’orogenèse hercynienne ont été reliés au domaine Moldanubien notamment en comparaison avec différentes lithologies observées dans le Moldanubien du Massif de Bohême (socle de haut degré métamorphique, groupe à « lithologie variée »). Ils représenteraient donc l’extrémité Nord du Gondwana. Les Vosges moyennes et méridionales comportent divers ensembles (socle métamorphique, bassins dévono-dinantiens, magmatisme varié) d’importance dans la compréhension de l’orogenèse hercynienne.
- Localisation des Vosges dans la Chaîne Hercynienne d’Europe (modifié d’après Franke, 2000)
La fermeture de l’océan débuté au Silurien se poursuit au Dévonien, mais les meilleurs témoins de la collision sont datés du Viséen. Ceux-ci indiquent en effet la création, le remplissage volcano-sédimentaire puis la remobilisation de bassins d’abord marins puis continentaux. La collision finale entraîne alors un épaississement crustal qui est à l’origine de processus d’anatexie responsables de l’intense magmatisme hercynien des Vosges méridionales. Cette collision pourrait également expliquer le métamorphisme ultracatazonal de la Série de Sainte-Marie-aux-Mines. Enfin, à la faveur de certains accidents tectoniques, des leucogranites se mettent en place plus tardivement.
Parallèlement dans les Vosges du Nord, la fermeture de l’océan se poursuit également et, à partir du Givétien, un bassin s’individualise au Nord. Celui-ci est le siège d’un volcanisme sous-marin de nature tholéiitique qui dure jusqu’au Viséen et qui s’accompagne d’une sédimentation grauwackeuse. Au même moment, les schistes de Villé enregistrent une compression Nord-Sud. Au Viséen, la subduction à l’origine de la fermeture de l’océan engendre un arc magmatique dont les roches évoluent par la suite vers des termes alcalins au cours du Namurien et du Carbonifère supérieur.
