Les alluvions anciennes de la Meurthe en Lorraine sédimentaire (Est du bassin de Paris, France) : étude morphosédimentologique et essai de reconstitution paléoclimatique

À l’aval du Massif vosgien, la Meurthe présente un ensemble de terrasses bien conservé, constitué de 10 niveaux de terrasses étagés. L’analyse de coupes, notamment pour le niveau Me4 (30 m d’altitude relative), permet de caractériser l’alluvionnement de la Meurthe. Celui-ci est essentiellement composé d’un remblaiement sableux issu de la couverture permo-triasique des Vosges. Les sédiments plus grossiers, peu épais et riches en éléments issus du socle hercynien, sont observés en sommet de remplissage à l’amont de Lunéville, tandis qu’ils constituent la base du remblaiement plus en aval. La mise en place des dépôts sableux est attribuée aux épisodes pléniglaciaires, celle des séries grossières aux épisodes tardiglaciaires.Downstream from the Vosges Massif, the Meurthe river valley contains a sequence of ten well-preserved terrace levels. The study of several exposures, notably in terrace Me4 (30 m of relative altitude) facilitates characterisation of Meurthe alluviation, this one essentially composed of sandy material derived from the Permo-Triassic cover of the Vosges. Coarser sediments, of limited thickness and rich in material derived from the Hercynian basement, occur at the top of the sequence upstream of Lunéville while they constitute the base of the sequence further downstream. Deposition of the sandy deposits and the coarser deposits probably occurred during full-glacial and late-glacial episodes, respectively.Unterhalb der Vogesen weist das Tal der Meurthe eine Terrassentreppe auf, die sich in10 Niveaus aufteilen läßt. Untersuchungen an Gruben in Terrassenkörpern, insbesondere in der 30 m Terrasse (Me4) erlauben, die Ablagerung der Schotter im Meurthetal zu kennzeichnen. Oberhalb von Lunéville bestehen die Ablagerungen aus einer mächtigen Schicht von Sanden, die aus der Buntsandsteinumrahmung der Vogesen kommen und auf diesen Sanden liegen Schotter, die aus dem Grundgebirge stammen. Es wird daraus geschlossen, dass die sandigen Ablagerungen und die Schotter während bzw. nach der Hochkaltzeit abgelagert wurden

Les alluvions anciennes de la Meurthe en Lorraine sédimentaire (Est du bassin de Paris, France) : étude morphosédimentologique et essai de reconstitution paléoclimatique

À l’aval du Massif vosgien, la Meurthe présente un ensemble de terrasses bien conservé, constitué de 10 niveaux de terrasses étagés. L’analyse de coupes, notamment pour le niveau Me4 (30 m d’altitude relative), permet de caractériser l’alluvionnement de la Meurthe. Celui-ci est essentiellement composé d’un remblaiement sableux issu de la couverture permo-triasique des Vosges. Les sédiments plus grossiers, peu épais et riches en éléments issus du socle hercynien, sont observés en sommet de remplissage à l’amont de Lunéville, tandis qu’ils constituent la base du remblaiement plus en aval. La mise en place des dépôts sableux est attribuée aux épisodes pléniglaciaires, celle des séries grossières aux épisodes tardiglaciaires.Downstream from the Vosges Massif, the Meurthe river valley contains a sequence of ten well-preserved terrace levels. The study of several exposures, notably in terrace Me4 (30 m of relative altitude) facilitates characterisation of Meurthe alluviation, this one essentially composed of sandy material derived from the Permo-Triassic cover of the Vosges. Coarser sediments, of limited thickness and rich in material derived from the Hercynian basement, occur at the top of the sequence upstream of Lunéville while they constitute the base of the sequence further downstream. Deposition of the sandy deposits and the coarser deposits probably occurred during full-glacial and late-glacial episodes, respectively.Unterhalb der Vogesen weist das Tal der Meurthe eine Terrassentreppe auf, die sich in10 Niveaus aufteilen läßt. Untersuchungen an Gruben in Terrassenkörpern, insbesondere in der 30 m Terrasse (Me4) erlauben, die Ablagerung der Schotter im Meurthetal zu kennzeichnen. Oberhalb von Lunéville bestehen die Ablagerungen aus einer mächtigen Schicht von Sanden, die aus der Buntsandsteinumrahmung der Vogesen kommen und auf diesen Sanden liegen Schotter, die aus dem Grundgebirge stammen. Es wird daraus geschlossen, dass die sandigen Ablagerungen und die Schotter während bzw. nach der Hochkaltzeit abgelagert wurden

Middle and Upper Pleistocene fluvial evolution of the Meurthe and Moselle valleys in the Paris Basin and the Rhenish Massif

The terrace systems of the River Meurthe (Me), and the River Moselle (M) downstream from the present Moselle-Meurthe confluence are composed of eight stepped alluvial terraces (Me8-M8 to Me1-M1), situated at less than 90 m above the modern floodplain Me0-M0. Morphological, mineralogical and petrographical studies evidence that the oldest five terraces (Me8-M8 to Me4-M4) were formed by the "Palaeo-Meurthe", while the Upper Moselle flowed towards the Meuse valley. Downstream from the confluence, the three youngest alluvial terraces (Me3-M3 to Me1-M1) contain crystalline sediments from the Upper Moselle   basin; they have been formed since the Upper Moselle capture, dated about 250-270 ka before present. IRSL and radiocarbon datings provide independent absolute age control for these post-capture terraces, which respectively correlate with the end of the Saalian (Me3-M3) and the Weichselian (Me2-M2 and Me1-M1).The constant relative height of the terraces between France, Luxemburg and Germany gives evidences that there was no differenciated tectonic movements along the valley since at least the capture.A cyclic evolution scheme for the formation of the terraces is presented. The main gravel sedimentation occurred during cold periods (pleniglacial and late glacial phases), with a minor erosive period at the beginning of late glacial periods. Major incision occurs at the warm-to-cold transition.Les vallées de la Meurthe (Me), et de la Moselle en aval de la confluence avec la Meurthe (M), présentent, à travers le Bassin parisien et le Massif schisteux rhénan, huit terrasses alluviales (Me8-M8 à Me1-M1) étagées à moins de 90 m au-dessus du fond de vallée Me0-M0. Les analyses morphologiques et sédimentologiques (minéralogie et pétrographie) indiquent que les terrasses alluviales les plus anciennes (Me8-M8 à Me4-M4) ont été déposées par la Paléo-Meurthe alors que la Haute-Moselle s'écoulait vers la Meuse. En revanche, les terrasses alluviales plus récentes (Me3-M3 à Me0-M0) contiennent, en aval de la confluence Moselle-Meurthe, de nombreux éléments cristallins provenant du bassin supérieur de la Moselle ; elles ont été mises en place après la capture de la Haute-Moselle survenue vers 250-270 ka (OIS 8). Les datations IRSL et 14C montrent que ces terrasses datent respectivement de la fin du Saalien (Me3-M3) et du Weichselien (Me2-M2 et Me1-M1).Le parallélisme des terrasses (et en particulier des terrasses encadrant la capture Me4-M4 et Me3-M3) en France, au Luxembourg et en Allemagne montre qu'aucun soulèvement tectonique différenciel n'est survenu le long de la vallée depuis au moins la capture.La genèse des terrasses alluviales semble s'effectuer de manière cyclique ; la sédimentation aurait lieu principalement lors des phases pléniglaciaires et tardiglaciaires du cycle climatique, avec une phase érosive mineure en début de phase tardiglaciaire ; l'incision majeure responsable de l'étagement des terrasses surviendrait durant la transition interglaciaire-pléniglaciaire

Les minéraux lourds des alluvions quaternaires du bassin de la Moselle : nouvelles données

De nouvelles études de minéraux lourds permettent de mieux connaître l’origine des alluvions quaternaires du bassin de la Moselle (NE France) et les modalités de leur dépôt. Les prélèvements ont été effectués dans cinq secteurs distincts: le versant lorrain des Vosges cristallines (vallée de la Cleurie), le piedmont occidental des Vosges gréseuses (bassins de la Meurthe et de la Sarre), les vallées de la Sarre supérieure et inférieure, ainsi que la vallée de la basse Moselle. Dans le bassin supérieur de la Moselle, les sables prélevés dans les dépôts glaciaires de la moraine composite du Pré J’Espère (vallée de la Cleurie) sont composés majoritairement de tourmaline et de zircon, provenant d’altérites du socle des Vosges moyennes remaniées par la glace lors d’une phase d’englaciation. Deux échantillons de till de fond et de till d’ablation possèdent un spectre minéralogique plus diversifié. Les cônes de piedmont des Vosges du Nord et de la vallée de la Sarre supérieure ne comportent que des éléments issus de l’altération des grès vosgiens sensu lato : minéraux stables (zircon, rutile, anatase) et résistants (tourmaline), avec une forte proportion de minéraux opaques cassés et altérés. Les alluvions des terrasses de la Sarre inférieure et de la Moselle allemande ont des cortèges beaucoup plus diversifiés, les alluvions ayant été alimentées par les grès et conglomérats du Buntsandstein, le socle dévonien du Massif schisteux, le Permien sédimentaire et volcanique du Bassin de Sarre-Nahe, et également par le socle vosgien pour la vallée de la Moselle. On peut distinguer trois types de spectres minéralogiques: (1) les cortèges des alluvions des plus hautes terrasses sont surtout composés de tourmaline, de zircon et d’oxydes de titane, avec un pourcentage notable de minéraux altérables (amphibole verte, grenat et staurolite à Diefflen, amphibole et épidote à Oberheide) ; (2) ceux des moyennes et basses terrasses de la Sarre inférieure et ceux des moyennes terrasses de la Moselle antérieures à la capture sont plus diversifiés, renfermant notamment du pyroxène et parfois de l’amphibole, ainsi que quelques minéraux du socle vosgien pour les terrasses de la Moselle; (3) ceux des plus basses terrasses de la Moselle, postérieures à la capture, sont encore enrichies par des apports significatifs provenant du socle vosgien (amphibole [ou hornblende] «vosgienne» et grenat), des formations paléozoïques des bassins de la Sarre et de la basse Moselle et peut-être des éruptions de l’Eifel (pyroxènes et amphiboles basaltiques).New studies of heavy minerals of quaternary alluvial deposits in the Moselle basin (NE France) provide a better understanding of their origin and deposition. The sampling took place in five distinct areas: the Lorraine slope of the crystalline Vosges (Cleurie valley), the western piedmont of the sandstone Vosges, the valleys of the Upper and Lower Sarre, as well as the Lower Moselle valley. Upstream of the Moselle basin, the sands sampled in drifts of the composite moraine of Pré J’Espère (Cleurie valley) are mainly composed of tourmaline and zircon. These minerals come from alterites of the crystalline bedrock of the Middle Vosges and were reworked by ice at the time of a phase of englaciation. Two samples respectively of subglacial till and ablation till give a more diversified mineralogical spectrum. The samples from the piedmont cones of Northern Vosges and Upper Sarre valley comprise only minerals resulting from the weathering of the Trias sandstones sensu lato: stable (zircon, rutile, anatase) and resistant (tourmaline) minerals, with a strong proportion of broken and deteriorated opaque minerals.The alluvial deposits of the terraces of the Lower Sarre and German Moselle contain much more diversified mineral species: the deposits were fed by Buntsandstein sandstone and conglomerate, Devonian rocks of the Rhenish Massif, sedimentary and volcanic Permian beds of the Sarre-Nahe Basin, and in the Moselle valley by the Vosgian bedrock. In these terraces, three types of mineralogical spectra are observed: (1) the deposits of the highest terraces contain essentially tourmaline, zircon and titanium oxides, with a significant percentage of alterable minerals (green amphibole, garnet and staurolite at Diefflen, amphibole and epidote at Oberheide); (2) the deposits of the middle and lower terraces of the Lower Sarre and those of the middle terraces of the Moselle prior to the capture, are more diversified and contain particularly pyroxene and sometimes amphibole, as well as some minerals of the Vosgian bedrock; (3) the deposits of the lowest terraces of the Moselle subsequent to the capture, have a composition even more enriched with additional species like “Vosgian” amphibole (or hornblende) and garnet coming from the Vosgian bedrock and like pyroxene and basaltic amphibole coming from the Paleozoic formations of the Sarre and the Moselle basins et perhaps from the eruptions of the Eifel

Etude des minéraux lourds de la Caune de l'Arago et de son environnement

The systematic study of the heavy minerals in the geological formations of "La Caune de l'Arago" (Tautavel, Pyrénées-Orientales) as well as the one in the lithostratigraphic units allow tracing back the origins of the sediments and, for the most part, the processes of their deposition into the cave. A geochemical evolution, subsequent to the infilling of the cave, is indicated by the absence of the pyroxenes, the quasi-absence of the amphiboles and the fluctuation of the garnets as a function of the degree of the décarbonation. Additionally zircons of recent volcanism and probably from Sancy (Massif Central — France) characterized by their typology, are recovered inside and outside of l'Arago : they could be a valuable indicator of the chronology of the Quaternary at a precise time of the prehistoric period.L'étude systématique des minéraux lourds des formations géologiques de la Caune de l'Arago (Tautavel, Pyrénées-Orientales) ainsi que de celle des ensembles lithostratigraphiques permet de retrouver l'origine et le plus souvent les processus de mise en place des sédiments de la grotte. Une évolution géochimique, postérieure au remplissage, est démontrée par l'absence des pyroxènes, la quasi-absence des amphiboles et la fluctuation des grenats en fonction du degré de décarbonation. Enfin des zircons de volcanisme récent et de provenance probable du Sancy, définis par leur typologie, sont reconnus à l'intérieur d'Arago : ils pourraient constituer un repère précieux pour la chronologie du Quaternaire à un moment précis de l'époque préhistorique.Beiner Monique. Etude des minéraux lourds de la Caune de l'Arago et de son environnement. In: Bulletin de l'Association française pour l'étude du quaternaire, vol. 20, n°1, 1983. pp. 19-23

Alluviation in the Meurthe and Moselle valleys (Eastern Paris Basin, France): Lithological contribution to the study of the Moselle capture and Pleistocene climatic fluctuations

Geomorphological and lithostratigraphic analysis allow the definition of a record of eleven alluvial stepped units in the Meurthe valley downstream from the Vosges Massif. The deposits are mainly composed of sands derived from Permo-Triassic strata. A similar system of stepped terraces is identified in the Moselle valley near Toul, where the deposits are coarser and contain more crystalline sediments than those of the Meurthe. A distinction is made in these units between the levels deposited before the capture of the Upper Moselle river by the Paleo-Meurthe, which follow the former course towards the Meuse valley, and the post-capture levels, which follow the modern valley Downstream from the present Moselle-Meurthe confluence, the higher deposits (above 25 m relative height) are similar to the Meurthe sediments (Permo-Tnassic origin), as opposed to the youngest deposits (0 to 25 m relative height) which contain crystalline sediments from the Upper Moselle basin. This contrast allows the Moselle capture to be positioned between formations F4 and F3 of the alluvial system downstream from the present confluence. The correlation between these sections of valley underlines the parallelism of the terraces and the weakness of the syn-capture altitudinal gradient between the Upper-Moselle and the Paleo-Meurthe rivers. In certain parts of the valleys, a contrast is shown between sandy hthofacies from the Permo-Tnassic cover and coarse hthofacies with crystalline elements. The deposition of the sandy series is attributed to full-glacial episodes, while that of the coarse series is correlated with periods of retreat of the Vosgian glaciers, especially during lateglacial episodes. The consensus of absolute dates of the capture (250-300 000 years B P) allows the incision rate for the Meurthe and the Moselle valleys to be estimated at 0 1 1 mm/y-1 since the capture. This rate is comparable with the rate already obtained for the Moselle valley in Germany.Des études géomorphologiques et lithostratigraphiques permettent d'établir l'existence de onze unités alluviales étagées dans la vallée de la Meurthe à l'aval du Massif vosgien. L'alluvionnement se caractérise par des séries essentiellement sableuses issues des grès et conglomérats du Permo-Trias. Un dispositif alluvial semblable de terrasses etagées est reconnu dans la vallée de la Moselle touloise ; les alluvions mosellanes sont plus grossières et plus riches en éléments cristallins que celles de la Meurthe. Une distinction est effectuée dans ces terrasses entre les niveaux antérieurs à la capture de la Haute Moselle (qui se poursuivent dans la vallée de la Meuse) et les niveaux postérieurs à la capture qui suivent la vallée actuelle. A l'aval de l'actuelle confluence Moselle-Meurthe, les niveaux situés à plus de 25 m d'altitude relative présentent les caractères des alluvions de la Meurthe (sables siliceux issus du Permo-Tnas) contrairement aux niveaux plus récents (0-25 m d'altitude relative) où les alluvions sont nches en éléments du socle vosgien. Ce contraste permet de situer la capture, à l'aval de la confluence Moselle-Meurthe, entre la mise en place des formations F4 et F3 Des correlations entre les sections de vallées sont alors possibles, qui montrent le parallélisme des terrasses et la faiblesse du gradient hydraulique syn-capture entre la Haute Moselle et la Paléo-Meurthe. Dans les sections de vallées étudiées, est mis en évidence à l'intérieur d'une même formation alluviale un contraste entre un faciès sableux à matériel surtout issu du Permo-Trias et un faciès plus grossier d'ongine cristalline. La mise en place des séquences sableuses est attribuée aux épisodes pléniglaciaires, celle des faciès grossiers étant relié aux tardiglaciaires. Une confrontation des résultats obtenus avec les datations de la capture (250-300 ka BP) permet d'avancer un taux d'incision post-capture de 0,11 mm/an dans les vallées de la Meurthe et de la Moselle lorraines. Ce taux peut être comparé à celui enregistré dans la vallée de la Moselle allemande.Cordier Stephane, Harmand Dominique, Losson Benoît, Beiner Monique. Alluviation in the Meurthe and Moselle valleys (Eastern Paris Basin, France): Lithological contribution to the study of the Moselle capture and Pleistocene climatic fluctuations . In: Quaternaire, vol. 15, n°1-2, 2004. Fluvial Archives Group. Clermond-Ferrant 2002. pp. 65-76

Apport des minéraux lourds pour l'origine des dépôts souterrains

Aven d' Orgnac - Géomorphologie, Sédimentologie, Archives Naturelles et Modélisation 3D - EDYTEM - Université de Savoie - CNRS - Rapport d' étape n° 3 - Fina

Paléo-dynamique fluviale holocène dans le compartiment sud-occidental du Fossé rhénan (France)

Cet article porte sur la paléo-dynamique holocène du Rhin supérieur et de l’Ill en France. À l’échelle de l’ensemble de la plaine, il synthétise les connaissances acquises en incluant les faits marquants de l’histoire des inondations depuis le Moyen Âge. À l’échelle du compartiment médian de la plaine (Neuf-Brisach - Rhinau), un compartiment particulièrement complexe, des résultats innovants issus de programmes de recherches inter-disciplinaires récents sont présentés. Ils concernent à la fois des données morpho-sédimentaires, LIDAR, relatives aux minéraux lourds, cartographiques, pédologiques, ainsi qu’un jeu de datations radiocarbone.In diesem Artikel wird die holozäne fluviale Palaeodynamik des Rheins und der III in Frankreich diskutiert. Auf Skala der gesamten Schwemmebene, synthetisieren wir die Literatur einschließlich der Geschichte der Überschwemmungen seit dem Mitlelaller. Im komplexen Fall des Bereich des Zwischenraums der Ebene (Neuf-Brisach - Rhinau), werden innovative Ergebnisse der letzten interdisziplinaren Forschungsprogramme vorgestellt. Sie beinhalten sowohl morphosedimentâre Daten, LIDAR, Schwerminerale, Kartierung, Bodenkunde und eine Reihe von Radiokohlenstoff-Datierungen.This paper deals with the Holocene palaeo-dynamics of the Upper Rhine and Ill river s in France. It summarizes existing knowledge, including the main data regarding the documented floods since the Middle Age for the whole French alluvial plain. New data resulting from recent interdisciplinary research programmes for the particularly complex middle section ofthe plain (Neuf-Brisach - Rhinau) are given, concerning heavy minerais, LIDAR, morpho-sedimentary, cartographie, pedological data as well as radiocarbon datings