Géologie
Une étude récente du BRGM (Bureau de Recherche Géologique et Minière) a permis d'étudier les sols et le sous-sol du
territoire de Mittelbergheim.
Les principales formations pédologiques et géologiques sont cartographiées sur les documents suivants :
Les formations superficielles et les sols identifiés dans
la Commune de Mittelbergheim
Les formations de versant
Les formations de versant sont des formations superficielles
constituées de matériaux (fragments de roches, roches meubles ou
altérées) extirpés ou détachés du sous-sol et remanies par
action de la gravite: chutes de pierres ou de blocs,
écroulements, déplacements à l'état boueux, souvent lies au
dégel (très lent, reptation; ou plus rapide, solifluxion) ou par
transport liquide (colluvionnement par ruissellement diffus).
Elles ont un aspect de terre caillouteuse brun-beige, brun-ocre
à brun-rougeâtre.
Meubles, les formations de versant ne se
présentent généralement pas naturellement à l'affleurement.
Presque toujours recouvertes de végétation, elles n'affleurent
en coupe qu'à l' occasion d'éboulements et de travaux de
terrassement et se dégradent très rapidement.
De la dernière période glaciaire (environ 10 000 ans) à nos jours, les
formations de versant ont subi un déplacement plus lent en
profondeur, de type reptation (mouvement de quelques décimètres
par décennie).
Les formations de versant sont généralement
hétérométriques. Leurs éléments vont de la taille de blocs de
plusieurs mètres de longueur à celle des limons fins (environ 50
mm). Les particules argileuses sont peu abondantes et dépassent
rarement 3% de la fraction inférieure à 2 mm.
Très meubles et
peu argileuses, elles sont généralement très perméables; en
fonction de leur composition, leur perméabilité varie depuis
celle des sables moyens à celle des limons. Des qu'elles sont
baignées d'eau, elles n'ont plus aucune tenue et des phénomènes
de fluage sont possibles. Les venues d'eau sont fréquentes
surtout en bas de versant.
Formation de versant à base de marnes du Bajocien moyen remaniées
Ce type de formation se rencontre dans la partie haute du Rippelholtz, au niveau du flanc est.
Le premier horizon du profil est formé par un sol brun calcaire,
limon sablo-argileux brun-jaune devenant limono-argilo-sableux
ocre en profondeur. Ce sol est très caillouteux (15 à 20% de
cailloux anguleux calcaires) et cette abondance de débris
rocheux s' accentue au fur et à measure que l'on creuse. On
note la présence de nombreuses racines sur tout l'horizon
(Cf photo No.1).
Cette formation a une épaisseur variable
selon sa situation topographique: au sommet du Rippelholtz, elle
à une épaisseur de 35 à 40 cm et repose sur une dalle calcaire
de Grande Oolithe; elle atteint une puissance de 80 à 90 cm plus
à l' est, en milieu de pente, et repose sur un substrat
marno-calcaire compact.
Formation de versant à base de matériel remanie du Bajocien supérieur
Forage 27 (Cf
photo No.2)
Localisation: au sud du village (Engass).
Profondeur: 1.40 m
Sol uniforme sur les premiers 70 cm: limon sableux à limon
sablo-argileux, brun. Présence d'abondants cailloux arrondis et
altérés de calcaire oolithique.
Les nombreuses racines présentes
puisent leurs nutriments dans ce sol brun calcaire.
A partir de 70 cm de profondeur, le profil s'éclaircit et
devient plus argileux. Passe cette profondeur, il n'y à
pratiquement plus de racines.
A environ 1.20 m, présence de marnes grises du Bajocien
consolidées.
Cette formation repose donc sur une dalle en place
de Bajocien moyen et plus précisément sur la zone à
Stephanoceras humphriesianum.
La caractéristique de cette
formation de versant est la répartition, sur pratiquement tout
le profil, de fragments caillouteux de Grande Oolithe, ce qui
traduit bien un remaniement de ce niveau géologique par action
gravitaire.
Forage 24 (Cf
photo No.3)
Localisation: au sud-ouest du village, à proximité de la carrière de Grande Oolithe.
Profondeur: 1.20 m
Ce forage présente le même type de profil que le sondage No.27
mis à part le fait que la formation de versant ne repose plus
sur le substrat du Bajocien moyen mais sur une formation
géologique du Bajocien supérieur, à savoir la Grande Oolithe.
En effet, à 1.10 m de profondeur, il est atteint un horizon
poudreux, blanchâtre, qui correspond à un niveau d'altération du
calcaire oolithique.
Il est à remarquer que la formation de
versant est épaisse à cet endroit (bas de pente) car le forage à
été effectue en aval d'un muret d'un mètre de hauteur, ce qui
équivaut à un gain d'un mètre de profondeur.
La formation superficielle atteignait donc une profondeur de 2 m à cet
emplacement avant terrassement.
Ce type de formation de versant
est compose majoritairement d'un matériel remanie de Grande Oolithe.
Son épaisseur est variable: de quelques centimètres au
niveau de la carrière au milieu des vignes, à plus de deux
mètres en bas de pente (juste au nord du Westermatten).
Sa texture est limono-argileuse en surface et devient de plus en
plus argileuse en profondeur. Sa teinte oscille entre brun foncé
et brun-jaune, clair.
Formation de versant à base de matériel remanie de I'Aalénien supérieur
L' Aalénien supérieur est représente par les Couches à Ludwigia murchisonae
qui sont essentiellement composées d'un grés calcaire ferrugineux dont le faciès apparaît sous forme de
fausses oolithes d'oxyde de fer, se débitant en plaquettes irrégulières.
Les formations de versant remaniant ce type de formation
géologique sont localisées sur tout le flanc est du Rippelholtz,
du milieu jusqu'en bas de pente.
Forage 31 (Cf
photo No.4)
Localisation: au niveau de l'Oberberg
Profondeur: 60 cm
Le sol est rouge en surface.
Les trente premiers centimètres sont représentes par une
formation argilo-sableuse très rouge, les grains sont empâtes
dans une matrice argileuse. Cette formation est très granuleuse,
avec de petits fragments de plaquettes de grés calcaire
ferrugineux.
Cette formation correspond à une formation de
versant argilo-sableuse à limono-sableuse à granules calcaires
et ferrugineux provenant de matériel remanie de l' Aalénien
supérieur.
A 30cm de profondeur, présence d'un niveau
silto-sableux en place, jaune-ocre, qui à la particularité
d'être très friable et de dévoiler de nombreuses accumulations
ferrugineuses. Ce niveau correspond à une formation géologique
de l' Aalénien inférieur.
Ce forage met en évidence une
formation de versant à base d'Aalénien ferrugineux qui s' écoule
sur une formation géologique plus ancienne. En effet, la partie
est du Rippelholtz est constituée par une succession géologique
normale (du Bajocien supérieur au sommet avec la Grande Oolithe
à l' Aalénien inférieur au pied de la colline) et presque
tabulaire avec un léger pendage des couches vers l'ouest.
Formation de versant sur conglomérat de l'Oligocène
Ce type de formation superficielle ne diffère des précédentes
que par la nature spécifique de son substrat. En effet, elle
repose sur le Conglomérat Oligocène à galets du Dogger.
Ce terrain prend part dans une forte proportion à la constitution
des collines sous vosgiennes de la région de Barr. Il représente
le faciès littoral ou côtier des dépôts marins francs qui
remplissent le Fosse rhénan.
Cette formation superficielle est présente autour du col de l' Altenberg et s'étend au sud jusqu'a l'Eckweg.
Forage 10 (Cf
photo No.5)
Localisation: au niveau de l'Eckweg
Profondeur: 1.10 m
Les soixante premiers centimètres sont formes d'un sol brun
calcaire. Sa texture est limono-sableuse et devient
sablo-limoneuse en profondeur. De couleur brun-beige à brun, il
tend vers une teinte beige-jaune-orange en profondeur. On note
la présence de nombreux galets calcaires sur tout l'horizon.
A partir de 60 cm, on atteint la formation conglomératique à
galets de Grande Oolithe majoritairement. Cette formation est
bien compacte, sub en place, de couleur jaune-ocre bien homogène
vers le bas du profil.
La matrice du conglomérat est moins
argileuse à ce niveau (fond de vallon) qu'en position sommitale
ou en milieu de pente.
Forage 6 (Cf
photo No.6)
Localisation: entre le Rippelholtz et l'Eckweg
Profondeur: 80 à 90 cm
Ce forage est intéressant car il illustre bien la remarque
précédente: quelques dizaines de mètres plus haut, au niveau du
flanc de l'Altenberg, la matrice du conglomérat passe d'une
texture limoneuse à une texture argileuse.
De ce fait, les
racines des végétaux se cantonnent au-dessus de cet horizon
imperméable. La partie supérieure du forage est constituée de 60
cm de remblai, ce qui n'a aucun intérêt géologique.
Formations de solifluxion
Les formations de versant les plus fréquentes sont des
formations de solifluxion de type périglaciaire, à cailloux et
blocs (0.2 m à plusieurs mètres de longueur), irrégulièrement
repartis, flottant dans une masse terreuse, limoneuse,
sablo-limoneuse ou sableuse.
Elles sont le plus souvent
dépourvues de structure et ne présentent qu' exceptionnellement
un litage fruste parallèle à la pente. Souvent disposes
parallèlement à la pente, les cailloux et blocs sont
généralement anguleux, sauf s'ils ont été soumis à une action
antérieure à leur remaniement sur le versant.
Sur les sommets,
elles peuvent être constituées uniquement de cailloux et blocs
fragmentes par le gel avec très peu de matrice. Au contraire, en
bas de versant, elles sont souvent très riches en matrice
(jusqu'a 50% et plus).
La genèse de ce type de formation de
versant est le résultat de la solifluxion généralisée pendant
les périodes de dégel au cours et surtout à la fin des grandes
périodes froides du Quaternaire.
Sur le sous-sol gelé, la
tranche superficielle dégelée et gorgée d'eau à tendance à
glisser sur la pente.
Les formations de solifluxion sont observables, dans le secteur
de Mittelbergheim, tout autour du col du Crax qui est forme de
Ores vosgien et de Conglomérat principal (Poudingue de
Sainte-Odile).
Forage 17 (Cf photo No.7)
Localisation: au pied et à l'est du col du Crax
Profondeur: 1.40 m
Le profil commence par 50 cm d'un sol brun colluvial,
limono-sableux à limono-sablo-argileux devenant sablo-limoneux
en profondeur. De couleur brune à brun fonce, on observe la
présence de nombreux cailloux arrondis de Grès vosgien.
De 50 à 90 cm de profondeur, on enregistre la formation de solifluxion
proprement dite. Cette formation, beaucoup plus claire que le
sol, laisse apparaître une texture argilo-sableuse.
On remarque la présence de blocs de Grès vosgien de taille variable (de
quelques millimètres à plus de 25 cm de longueur) qui baignent
dans cette matrice argilo-sableuse.
A partir de 90 cm de
profondeur, on atteint une formation argileuse très homogène,
de teinte gris-brun. Cette couche correspond à un niveau
d'altération des marnes du Lias sous-jacentes.
Dépôts de piémont
Ce type de formation est localise entre les collines
sous-vosgiennes et la plaine alluviale d'Alsace, au nord-est de
Mittelbergheim.
Ces dépôts sont caractérises par leur
localisation en bas de pente. On observe un litage élabore par
le ruissellement qui se met en place à ce niveau. L'altération
est forte: seuls les galets de quartz et de quartzite ne sont
pas touches; les galets cristallins sont réduits en arène.
La matrice est rubéfiée et argileuse sur plusieurs mètres de
profondeur. Il s'agit donc d'une formation affectée par une
puissante pédogenèse rubéfiante qui semble caractéristique du
long interglaciaire Mindel-Riss.
Formation limono-argileuse de fond de vallon
Cette formation s'observe dans le vallon situe au sud de I'
Altenberg. Ace niveau, on observe un recouvrement terreux
d'environ 20 à 30 cm d'épaisseur (sol brun calcaire).
Succède à cet horizon un niveau limoneux de 80 cm de teinte ocre,
jaunâtre. Ces limons ont pour provenance l'Eckweg et tapissent à
présent le fond de vallon.
Sur tout cet horizon limoneux, on
note la présence de dépôts ferro-manganiques.
A partir d'environ
un mètre de profondeur, on observe la formation de solifluxion
qui s'étale autour du col du Crax.
Formation argileuse brune très compacte
Cette formation se limite à une très faible répartition.
Forage 38 (Cf
photo No.8)
Localisation: sur le flanc sud du Rippelholtz, en milieu de pente
Profondeur: 1.20 m
Le sondage fait apparaître une formation uniforme jusqu'a 1.10 m
de profondeur. Cette couche est majoritairement argileuse et est
caractérisée par son degré de compacité élevé.
On ne distingue
alors aucune trace de racines en profondeur, elles se limitent
aux premiers centimètres de sol.
A partir de 1.10 m, la roche en place est détectée par l'observation d'une dalle de Bajocien inférieur.
Dépôts de loess
Ce sont des dépôts sédimentaires détritiques meubles, qui ne
sont pas stratifies et qui ont une texture argilo-calcaire et
silteuse, à grain inférieur à 62.5 /µm. Ces dépôts sont
continentaux et d'origine éolienne. Ils peuvent atteindre 10 m
d'epaisseur et donnent de bonnes terres arables.
Ces dépôts ont été recenses à deux endroits à Mittelbergheim:
- au niveau du Westermatten: c'est un dépôt bien individualise, homogène, de
teinte ocre-jaune, avec présence de nombreux fossiles de
mollusques du Quaternaire.
- au pied de l' Altenberg (au niveau de l'Oberberg), à la base de la formation de versant ferrugineuse
de l' Aalénien supérieur, on remarque une passée de loess de 20cm d'épaisseur avec un abondant mycélium calcaire.
Dépôts fluviatiles
Ces dépôts fluviatiles, ou alluviaux, sont constitues de
matériaux détritiques: blocs émousses (20 à 40 cm), galets (2 à
20 cm), sables (0.005 à 0.2 cm) et limons (0.002 à 0.05 mm)
déposés par les fleuves, rivières et ruisseaux.
On les trouve presque toujours en fond de vallée et fréquemment sur les
versants où elles forment des replats ou terrasses.
On observe ce type de formation superficielle au sud de Mittelbergheim,
dans la vallée de l' Andlau, et au nord, dans la vallée de la Kirneck.
Les matériaux alluvionnaires proviennent principalement du soc1e
vosgien; galets de granite, de gneiss, de schistes, de
grauwackes; sables d'origine variée (arènes granitiques, Grés
vosgien) et limons provenant des altérités du socle vosgien.
On distingue en outre une proportion élevée de matériel du Buntsandstein dans ces dépôts.
Sol reposant sur des marnes du Jurassique
Dans la commune de Mittelbergheim, il existe deux secteurs
géologiques qui laissent apparaître des marnes du Jurassique:
- au niveau du Westermatten, les marnes affleurent et ne sont
recouvertes que d'un horizon terreux de très faible épaisseur (quelques centimètres).
Ces marnes grises ( Cf photo No.9) sont légèrement altérées et laissent apparaître des concrétions jaunâtres.
- au sud de l'Eckweg: les marnes n'affleurent pas directement
mais sont masquées par 50 cm d'un recouvrement terreux ou s'agglutinent de nombreuses racines (Cf photo No 10).
Cette formation pédologique s'apparente à un sol brun calcaire:
limon argilo-sableux brun à brun-orange, calcaire, devenant
argilo-limoneux orange.
Remarque: il a été prélevé des
échantillons de ces deux types de terrains marneux afin d'en
déterminer précisément la nature géologique et d'en établir une
granulométrie. Ces analyses sont actuellement en cours.
Sol rouge ferrugineux
Forage 18 (Cf photo No.11)
Localisation: à l' ouest du Westermatten
Profondeur: 1.10 m
Le sol est rouge, homogène sur tout le profil. D'une texture
limono-sableuse, il est relativement meuble. Il est caractérise
par la présence en forte proportion de plaquettes de grés
calcaire ferrugineux de l' Aalénien supérieur
(Couches à Ludwigia murchisonae).
La dalle de roche en place n'est atteinte
qu'a environ un mètre de profondeur. Ce type de formation est à
différencier de la formation de versant à base de matériel de l'
Aalénien supérieur (décrite au paragraphe 1.2) car ici, il n'y à
pas de remaniement.
Le sol est directement forme selon les
processus pédologiques d'altération de la roche mère.
Sol brun acide
Cette classe de sol est observable sur socle gréseux uniquement,
c'est à dire dans la partie sommitale du col du Crax.
Ce sol brun acide à une texture limono-sableuse devenant
sablo-limoneuse puis sableuse. Il est légèrement caillouteux (5%
de cailloux de Grès vosgien), beige-orange et repose directement
sur la formation du Buntsandstein moyen altérée.
Sol hydromorphe
Présent à l'est de l'Oberberg en début de plaine alluviale, ce
type de sol correspond à un Gley limoneux gris, plus ou moins
oxyde.
Cette zone est caractérisée par son humidité permanente,
ce qui engendre de multiples inconvénients: excès d'eau, dégâts
parasitaires plus importants...
Formations anthropiques
Deux endroits à Mittelbergheim ont subi des transformations
importantes si bien que l'on ne peut que les cartographier ainsi
en formations superficielles:
- la "décharge" municipale à l'ouest du village
- le réservoir au sommet du Rippelholtz ou la couche de remblai masque la formation de Grande Oolithe sous-jacente.
Conclusions:
Les formations superficielles sont constituées de sédiments et
de roches exogènes et volcaniques, demeures à l'interface
lithosphère-atmosphère depuis leur mise en place sur les
continents, disposes en une ou plusieurs unités d'épaisseur
métrique à décamétrique, avec ou sans relation génétique avec le
substratum, mais étroitement associes à l'évolution du relief
actuel dont ils sont l'expression lithologique.
Mittelbergheim possède une situation géologique particulière:
situe à l'extrême sud du champ de fractures de Saverne, cette
commune est délimitée à l'ouest par la faille vosgienne (qui
sépare le champ de fractures du socle cristallin des Vosges) et
à l'est par la faille rhénane (frontière avec les formations
géologiques propres au Fosse rhénan).
Le secteur de Mittelbergheim nous offre une très grande diversité géologique:
la série sédimentaire qui y affleure va du Trias inférieur
(début du Secondaire) au Jurassique moyen, puis, après une
lacune, on retrouve les conglomérats du Lattorfien (Tertiaire).
Connaissant ce contexte géologique particulier, il n'est alors
pas surprenant que Mittelbergheim montre des terrains
pédologiques si différents au niveau de leur composition, leur
structure, leur épaisseur, leurs propriétés hydriques...
Bibliographie:
CAMPY M. et MACAIRE J.J. (1989) - Géologie des formations superficielles, géodynamique, faciès, utilisation. Edition Masson, Paris, 433 p.
MENILLET F. (1995) - Les formations superficielles des Vosges et de l' Alsace. Identification, potentialités, contraintes.
Rapport BRGM R 38640, 106 p., 34 fig., 4 tabl., 20 ph.
SOL-CONSEIL, CIV à (1990) - Les unités de paysage et les soIs du vignoble alsacien.
