Les alluvions rhénanes et vosgiennes

Pendant tout le Quaternaire, la plaine d’Alsace a fonctionné comme un piège à sédiments, d’autant plus que la subsidence   tectonique y est restée active.
Le Rhin a divagué sur toute la largeur de la plaine d’Alsace entre Mulhouse et Strasbourg. Dans la basse plaine rhénane, les rivières d’origine jurassienne (l’Ill) ou vosgienne (la Bruche) occupent souvent d’anciens bras du Rhin. A l’Holocène, la largeur de la plaine d’inondation du Rhin s’est réduite et les graviers rhénans ont été recouverts de limons d’inondation, calcaires (apport du Rhin) ou non (apports de l’Ill et des rivières vosgiennes).
Le drainage est souvent médiocre, surtout dans les secteurs présentant encore une tendance à la subsidence  , d’où les évolutions tourbeuses.

Carte d'extension des alluvions dans la plaine d'Alsace - Ménillet, 1995 -  voir en grand cette image"
Carte d’extension des alluvions dans la plaine d’Alsace - Ménillet, 1995

Définition générale

Les alluvions sont des matériaux détritiques, déposés par les cours d’eau. Les subdivisions utilisées sont les suivantes :

  • Limons (0,002 à 0,05 mm),
  • Sables (0,005 à 0,2 cm),
  • Graviers (0,2 à 2 cm),
  • Galets (2 à 20 cm)
  • Blocs émoussés (20 à 40 cm). On trouve les alluvions en remplissage de fonds de vallée où elles forment habituellement des replats (« terrasses »), s’étendant sur une faible largeur le long des cours d’eau. Dans les vastes plaines comme l’Alsace, elles occupent des surfaces importantes dont la largeur peut dépasser 10 km.

Alluvions rhénanes

Les alluvions rhénanes sont des dépôts détritiques mis en place par le Rhin au cours du Quaternaire, dont les matériaux sont originaires des Alpes, du Jura et de la plaine molassique suisse.

Alluvions rhénanes présentant des stratifications obliques - Birtler, 2006 -  voir en grand cette image"
Alluvions rhénanes présentant des stratifications obliques - Birtler, 2006

Ces alluvions sont principalement constituées de galets et de sables gris verdâtre micacés (30 à 50 %). Sans réelle stratification, elles présentent toutefois des intercalations de sable  , de limon   et de tourbe (inférieures à 2 m d’épaisseur). Elles sont souvent recouvertes d’une fine couche (0,10 à 1,50 m) de limon   sableux gris ou de limon   tourbeux brunâtre à noir (Ried). Le limon   sableux a été apporté lors d’anciennes crues du fleuve. Il est formé d’un mélange de sable   fin, d’argile   et de carbonate. La proportion de sable   a de l’influence sur le degré de perméabilité   du sol et par la suite sur la végétation de la surface.
Selon leur origine, on reconnaît les galets par leur pétrographie caractéristique :

  • Galets d’origine alpine : Quartzite (de grande taille, de teinte grise, beige à brunâtre), protogine (granite clair chloritisé), gneiss à amphibole, amphibolite, radiolarite rouge (en petits galets), quartz à enclaves chloritisées et calcaires du Jurassique des Préalpes (Ménillet, 1995),
  • Galets d’origine vosgienne ou de la Forêt-Noire : Granites roses, porphyroïdes gris, gneiss, microgranite, rhyolites roses, microconglomérat permien, quartz, quartzite, et diverses roches à faciès volcanique,
  • Galets d’origine jurassienne : Calcaires gris,
  • Autres : blocs de roches volcaniques du Kaiserstuhl (gris sombre à cristaux d’augite noirs), blocs de grès   des Couches à mélettes du Sundgau. On reconnaît l’origine des sables par leur pétrographie et leur couleur caractéristique :
  • Sables d’origine alpine : Sable   fin quartzeux gris verdâtre à muscovite, chlorite, hornblende verte et calcite,
  • Sables à grain moyen à grossier d’origine vosgienne et de la Forêt-Noire : Sables quartzeux roses, parfois limoneux, à quartz à patine rouge, feldspaths, biotite, et débris de schistes.

Les alluvions de l’Ill

Le limon   charrié par l’Ill est de teinte plus jaune que celui du Rhin et paraît plus chargé en matière organique.

Alluvions vosgiennes

Par le terme d’alluvions vosgiennes sont désignés les matériaux déposés par les affluents du Rhin d’origine vosgienne dans les vallées du massif montagneux et dans la plaine d’Alsace. Ces alluvions peuvent être interstratifiées dans les alluvions rhénanes mais sont le plus souvent redistribuées dans celles-ci.
Au Nord de la Bruche, les alluvions vosgiennes sont constituées essentiellement de sable   rouge avec des interstratifications de petits galets de quartz et de quartzite, matériaux remaniés des grès   vosgiens (Buntsandstein). La stratification est généralement bien marquée.
Au Sud de la Bruche, les matériaux alluvionnaires proviennent principalement du socle vosgien (ou « Vosges cristallines ») : galets de granite, de gneiss, de schistes, de grauwackes, sables d’origine variée (arènes granitiques, grès   vosgien) et limons beiges à rougeâtres provenant des altérites du socle vosgien. Elles sont grossières à dominance de galets et de blocs roulés dans les principales vallées. La stratification est peu marquée.
La vallée de la Bruche séparant approximativement les Vosges gréseuses et les Vosges « cristallines » présente un type mixte. On observe aussi que les lits majeurs des rivières vosgiennes sont relativement larges dans leur cours moyen et inférieur, avec un lit majeur et un lit mineur bien marqués.

Alluvions de la Bruche (carrière de Griesheim-sous-Molsheim) - Birtler, 2006 -  voir en grand cette image"
Alluvions de la Bruche (carrière de Griesheim-sous-Molsheim) - Birtler, 2006

A l’Ouest de la plaine rhénane, des vallées vosgiennes jusqu’aux hautes terrasses du piémont, les différents niveaux d’alluvions sont généralement étagés en terrasses dont les plus anciennes sont plus élevées. Au débouché dans la basse plaine, ces niveaux ont tendance à s’interstratifier dans les alluvions rhénanes selon l’ordre stratigraphique. Les différents niveaux d’alluvions vosgiennes se croisent donc à proximité de la plaine.

Bibliographie :

  • BIRTLER C. (2006) – Région Alsace. Banque Régionale de l’Aquifère Rhénan – Programme 2003-2006. Rapport final BRGM/RP-54876-FR.
  • MENILLET F. (1995) - Les formations superficielles des Vosges et de l’Alsace. Identification, potentialités, contraintes. Rapport final BRGM R 38640.

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