Couches géologiques

Les couches géologiques du Steinhart, que nous allons explorer, appartiennent principalement au Trias, une période géologique qui s’étend d’environ -252 à -201 millions d’années.

Ces couches racontent l’alternance de mers, de terres émergées et de climats variés qui ont façonné notre sous-sol.

Formation du Trias

Le Trias se divise en trois grandes formations :

  • Le Keuper, plus récent, est formé d’argiles, de marnes et de gypse. Il témoigne d’un environnement marécageux ou lagunaire.

  • Le Muschelkalk (calcaire coquillier), une roche calcaire déposée dans une mer peu profonde, est riche en fossiles marins comme les ammonites. C’est cette couche que l’on retrouve en abondance dans le Steinhart.

  • Le Buntsandstein (Grès bigarré), formé dans un climat continental aride, est constitué de sédiments rouges riches en sable et en argile.

Le Keuper

Le Keuper est la dernière des trois grandes formations du Trias, après le Grès bigarré (Buntsandstein) et le Muschelkalk (calcaire coquillier). Il s’est formé il y a environ 210 à 201.millions d’années, à la fin de cette période géologique.

Il est composé principalement de marnes, argiles, dolomies et parfois de gypse. Ces dépôts se sont accumulés dans un environnement de lagunes, marais salés et de plaines inondables, témoignant d’un climat chaud et parfois instable, alternant périodes humides et arides.

Les sols issus du Keuper sont souvent riches mais lourds, ce qui influence la végétation et l’usage agricole des terrains. Cette formation géologique est moins riche en fossiles marins que le Muschelkalk, mais on y trouve parfois des traces de végétation ancienne ou de dinosaures terrestres.

Photo : Marnes irisées du Keuper - Géodiversité.NET.

L'origine des couleurs des strates dites “Marnes irisées”

Leur coloration est due à un même élément chimique, le fer, présent à différents états d'oxydation. En effet, le fer peut se présenter à deux états d'oxydation :

  • À l'état réduit, Fe2+ (fer ferreux ou fer II). Le fer II se retrouve dans des hydroxydes de fer II comme Fe(OH)2 ou peut être associé structurellement à des argiles c'est-à-dire présent dans leur réseau cristallin. Dans ces deux cas, le nombre d'oxydation de fer est +2 donc le fer est sous une forme relativement réduite.

  • À l'état oxydé, Fe3+ (fer ferrique ou fer III). Le fer oxydé peut former des oxydes de fer, comme l'hématite (Fe2O3), des hydroxydes ou oxyhydroxydes de fer III comme la goethite, FeO(OH) ou la limonite. Dans ces minéraux le fer a un nombre d'oxydation de +3.

La proportion d'hydroxydes de fer II et III dans une argile ou dans une marne est responsable de la coloration de la roche :

  • Lorsque l'argile contient un mélange de fer II et III sa teinte sera verte.

  • Si le fer est présent à un état plus oxydé, donc que l'argile contient davantage de Fe3+ (rapport Fe3+/Fe2+ plus grand) l'argile prendra une couleur jaune,orange ou rouge, comme la rouille.

La teinte d'une argile dépend donc du degré d'oxydation du fer présent dans celle-ci. Tout changement de la composition des minéraux contenant le fer, et particulièrement des changements d'hydratation (présence ou absence de groupements hydroxyles OH-), est également susceptible de modifier leur couleur. Les nuances du jaune au rouge s'expliquent quant à elles par des variations de la concentration en fer oxydé dans les argiles et les marnes. En effet, une faible concentration en fer oxydé donnera une couleur jaune, tandis qu'une concentration plus forte conduira à une couleur allant de l'orange au rouge. Les variations de concentration en fer III peuvent être liées à une “dilution” des oxydes de fer par les autres minéraux présents dans la roche, à savoir les argiles ou les carbonates.

Il ne faut toutefois pas oublier que le fer possède un fort pouvoir de coloration et que quelques pourcents d'hydroxydes de fer III rendent une roche totalement rouge ! Ces roches ne sont pas “riches” en fer !

Photo : Planet-Terre

Le Muschelkalk
calcaire coquillier 

Le Muschelkalk, ou calcaire coquillier, est une formation géologique du Trias moyen, datée d’environ 240 millions d’années. Nommé en 1761 par le géologue allemand Georg Christian Füssel (1722–1773), il constitue un étage situé au-dessus du Grès bigarré.

Il est formé de couches alternées de calcaires et de marnes, témoignant d’un dépôt en mer peu profonde. Cette formation peut atteindre jusqu’à 100 mètres d’épaisseur.

Riche en fossiles marins comme les ammonites, brachiopodes ou coquillages, le Muschelkalk est particulièrement bien représenté dans le sous-sol du Steinhart, où il permet une excellente conservation des vestiges de la vie ancienne.

En 1867 la Moselle comptait 253 carrières employant plus de 700 ouvriers.

Roche de Muchelkalk extraite par la ferme de la colline des Pies, d'un poids supérieur à 1 tonne.

Un rhinocéros de Merck découvert dans la Kreutzeck, au Steinhart

Informations en bas de la page Forêts

Le Buntsanstein
grès bigarré

Le Buntsandstein, appelé en français Grès bigarré, est la formation géologique la plus ancienne du Trias, datant d’environ 250 millions d’années. Il s’est déposé dans un environnement continental aride, fait de rivières, de plaines alluviales et de zones désertiques.

Composé de grès, argiles et conglomérats, le Buntsandstein présente une grande variété de couleurs : rouge, ocre, rose, vert, gris, blanc, jaune, marron, violet ou argenté. Cette diversité donne son nom de “bigarré” à la formation. Le grès est une roche sédimentaire composée principalement de quartz, de micas et de feldspath.

Peu riche en fossiles marins, cette formation peut parfois livrer des empreintes de reptiles, des troncs fossilisés ou des restes de végétation terrestre. Le grès issu du Buntsandstein a longtemps été utilisé comme pierre de construction, pour les pavages, les meules ou encore les sculptures.

Situé sous le Muschelkalk, il forme la base du Trias et peut atteindre plusieurs dizaines de mètres d’épaisseur, notamment dans les sous-sols du Steinhart.

L'altschlossfelsen
rocher du vieux château

Appelé le Colorado Lorrain, ce massif de long de 1500m sur une hauteur de 25m est le plus grand affleurement de grès bigarré du Palatinat. Le lieu présente une vue exceptionnel sur le massif des Vosges. Il est accessible par un sentier de Roppeviller en Moselle menant à la colline de Brechenberg (406m) en Allemagne. La paroie rocheuse présente un aspect rougeatre du à l'oxyde fer présent dans la roche. 

A Longeville-lès-Saint-Avold, depuis 1985, les mines creusées dans les grès bigarrés constituent une réserve naturelle volontaire de 79 hectares pour les chauves-souris. La première créée en France par le ministère de l'environnement. 

Les Fossiles

Un fossile est la trace pétrifiée d’un organisme vivant conservée dans une roche sédimentaire. La fossilisation est un phénomène rare, car elle dépend de conditions très particulières. Au Steinhart, la présence abondante de fossiles, dont les ammonites, s’explique par le Muschelkalk, qui favorise une excellente conservation des restes marins.

Evolutions géographiques

À partir d’une base de 3 photos aériennes : la plus ancienne disponible (des années 20 environ), une datée de 1946, et une photo actuelle quand cela est possible. Vous allez pouvoir apprécier l’évolution de chaque village au fil du temps.

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