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Histoire géologique de la Vallée du Rhône

La vallée du Rhône est un bassin sédimentaire, bordé à l’ouest par le Massif Central et à l’est par les massifs alpins. Il s'étend du bassin de la Bresse au nord à la mer Méditerranée au sud, et couvre au passage les bassins du Bas-Dauphiné, de Crest, de Valréas, d' Avignon...

Carte schématique de la Vallée du Rhône et contour de la transgession marine, à la fin du Miocène - 5.3 Ma  - Michel CRIVELLARO

Carte schématique de la Vallée du Rhône, principaux massifs, bassins,  et contour de la transgession marine, à la fin du Miocène - 5.3 Ma  -

La vallée du Rhône a connu  différentes phases de formation : marines, continentales, et fluviales, accompagées de mouvements tectoniques consécutifs à la surrection des Alpes. Elle existe géologiquement depuis le Miocène.

Avant le Miocène (- 23.5 à - 5.3 Ma)

Les matériaux sédimentaires du Mésozoïque (-245 Ma à - 65 Ma) datant des périodes Trias et Jurassique ont été recouverts par les sédiments du Crétacé et du Cénozoïque.  Quelques affleurements disséminés dans la Vallée du Rhône sont visibles:

  • Trias (- 245 Ma à - 205 Ma):  affleurements  dans la région de Valence. 
  • Jurassique ( - 205 Ma à - 135 Ma):  affleurements dans le Massif de Suzette-Gigondas à l’ouest d’Orange, dans la montagne de Crussol près de Saint-Péray.
  • Crétacé (- 335 Ma à - 65 Ma): A l'étage Urgonien, la mer  dépose des couches importantes de sédiments calcaires  (400 m), qui vont former les massifs crétacés de Marsanne, , du Vercors, des Alpilles,  du Lubéron.
    A l'Aptien, elle dépose différents calcaires et marnes dans la région de Vaison, Apt et des grés calcaero-marneux dans le Tricastin.

 A la fin du crétacé la mer se retire, on entre dans une période continentale jusqu’au Miocène. Cette régression s'accompagne de dépôts sédimentaires détritiques fluviatiles, lacustes ou saumâtres compartimentés à la morphologie des différents bassins.

Cénozoïque ou ère tertiaire ( - 66 Ma à - 1.8 Ma)

 Surrection des Alpes et plissements

Parallèlement aux phases de régressions et de transgressions marines,  qui vont se succéder, des plissements transversaux, de direction est-ouest vont  se mettre en place.
Ils résultent des poussées des différentes phases de formations alpines au cours de l'ère tertiaire dans toute la Vallée du Rhône.

  • Au sud de Donzère, et en rive droite du Rhône, ce sont des plis pyrénéo provençaux à l’éocène supérieur.
  • En rive gauche du Rhône, des plis plus importants, forment les reliefs du Ventoux, du Lubéron, des Alpilles. Ils sont liés à la phase pyrénéo-provençale, mais à une période différente.(Oligocène,  fin Miocène)
  • A l’ouest du Ventoux, se forme le massif de Suzette-Gigondas avec les dentelles de Montmirail.
Dentelles de Montmirail et vignoble de Vacqueyras - Photo Adrien CRIVELLARO

Dentelles de Montmirail constituées de calcaires déposés au  Juarassique, surélevés par lors de la formation des Alpes. Vignoble de Vacqueyras.

Evolution sédimentaire

Jusqu'au Miocène, l'évolution sédimentaire est hétérogène (fluviatile, lacustre ...), variable selon les endroits: 

  • Calcaires lacustres, marnes dans le bassin de Crest, d’Apt, du Tricastin.
  • Dépôts détritiques saumâtres dans le bassin de Valréas.
  • Dépôt sédimentaires détritiques sables fluviatiles,calcaires lacustres, un peu partout
  • Calcaires marneux,  grès, marnes grises dans les bassins d'effondrement.

 A partir du Miocéne, la mer revient, l'évolution sédimentaire va devenir  homogène.

Miocène (- 23.5 Ma à - 5.3 Ma)

Au Miocène, il y a 24 Ma d'années, la plaque africaine à l’origine de la formation des Alpes, change de cap, les Alpes poursuivent leur surrection, mais le domaine rhodanien jusque là en compression, subit  une extension et s’affaisse.
La mer Méditerranée envahit cette dépression progressivement jusqu'à Lyon et au delà.
Au Burdigalien (- 20 Ma), elle progresse, jusqu’au bassin de Crest, puis elle communique avec la Savoie, la Suisse pour  rejoindre la mer de l’Europe Centrale,  et envahit le Bas-Dauphiné.

De nombreux cours d’eau qui descendent des reliefs des Alpes en surrection charrient vers la mer, dans les zones deltaïques, de grandes quantités de matériaux détritiques, graviers, sables et argiles qui vont se consolider en conglomérats et en grès argilo-calcaires appelés molasses.

Les cours d’eau qui descendent du  Massif Central charrient des matériaux, mais en plus petite quantité.

Au cours des années, les creux et reliefs marins qui forment les bassins miocènes  sont comblés par des centaines de mètres d’épaisseur de sables, d’argiles et de marnes. La mer recule peu à peu.

A la fin du Miocène, la série Miocéne constitué de couches sédimentaires différentes (cailloutis, marnes et argiles alluvionnaires ...) va atteindre 1000 mètres.

Ces dépôts remplissent  les bassins du Bas-Dauphiné, de Crest, de Visan-Valréas, de Carpentras et  du sud du Lubéron. Ils forment aujourd’hui les collines de Valréas,Visan, Vinsobres, Rasteau, Cairanne…

Suite à des mouvements tectoniques de - 5.8 Ma à 5.3 Ma , le mer Méditerranée se ferme au niveau du détroit de Gibraltar et  s’assèche partiellement.
Vers 5.3 Ma , le passage s'ouvre à nouveau entre la Méditerranée et l'Atlantique, le niveau marin remonte et un bras de mer envahit les vallées qui vont se combler d'alluvions jusqu’au sud de Lyon.
Des marnes de teintes bleues se déposent, elles affleurent à l’est de Crozes-Hermitage, à Vinsobres, Rasteau.

Le Miocène se termine par une phase d’émersion consécutive aux mouvements tectoniques qui affectent la région.

Pliocène (- 5.3 Ma à -1.8 Ma)

Vers -  3 Ma,  la formation des Alpes se termine.

La mer se retire, de nombreux lacs se forment, puis se comblent progressivement.

Le Rhône et ses affluents vont charrier des masses considérables de  matériaux détritiques, qui vont former de hautes terrasses de Châteauneuf-du-Pape et de Lirac.

Alluvions fluviatiles charriés par le Rhône - Gros galets roulés sur sous-sol de sédiments calcaires - Vignoble de Châteauneuf-du-Pape - Photo Adrien CRIVELLARO

Alluvions fluviatiles charriés par le Rhône - Gros galets roulés sur sous-sol de sédiments calcaires - Vignoble de Châteauneuf-du-Pape

Quaternaire ( - 1.8 Ma à - 10 000 ans)

Au cours des deux derniers millions d’années la tectonique alpine est réduite. Les Alpes, les Pyrénées, les Vosges et le Massif Central se couvrent de glaciers pendant les différentes périodes glaciaires. 

Au Villefranchien (- 1.8 Ma à - 700 000 ans), les fleuves puissants charrient des volumes considérables de matériaux (galets, graviers, sables arrachés aux reliefs), que l’on retrouve jusqu’aux abords de Montpelier sous forme de nappes de galets essentiellement alpins.
Les périodes glaciaires vont former de grandes terrasses étendues, riches en cailloutis grossiers qui vont s’étager à différentes altitudes.
Cette sédimentation alluviale  va continuer jusqu’à nos jours. Elle forme le terroir des vignobles.

On retrouve ces colluvions caillouteux dits Villefranchiens au pied du Massif des Dentelles de Montmirail, de Séguret à Gigondas, Vacqueyras,, des villages de Rasteau, Cairanne et des alluvions quaternaires du Rhône à Châteauneuf-du-Pape, Tavel et Lirac.

 

Les vignobles

On distingue deux zones:

  • La zone septentrionale cristalline:
    Les terroirs viticoles de la rive droite sont constitués par les terrains primaires qui  bordent le Massif-Central.
    Le vignoble du Diois repose sur des sols calcaires du Jurassique .
  • La zone méridionale calcaire:
    Cette zone est représentative de la formation du bassin sédimentaire de la Vallée du Rhône décrite ci-dessus. les terroirs viticoles sont constitués de terrains d'âge Crétacé et Tertiaire, et d' alluvions fluviatiles charriées par le Rhône et ses affluents. Les terroirs sont variés. Le vignoble occupe des coteaux et des terrasses.