2 Analyse du milieu physique
2.1 Les sols et sous-sols
2.1.1 Présentation générale
Principales caractéristiques géologiques3
La région Auvergne-Rhône-Alpes présente une grande diversité de sols ainsi qu’une richesse minérale abondante, avec des ressources diversifiées (roches alluvionnaires glaciaires et fluviales, métaux, charbon, roches massives, etc.) résultant d’une variété géologique, topographique et climatique importante. Ainsi, la diversité géologique du territoire se présente selon plusieurs grands ensembles.
A l’ouest, à l’emplacement actuel du Massif Central, pré-existait un plancher océanique qui s’est progressivement enfoncé sous la plaque européenne provoquant une intense activité métamorphique, dont de nombreuses traces sont retrouvées sur le territoire. Les roches métamorphiques (gneiss et micaschistes) ont favorisé la mise en place des premiers massifs granitiques (racine profonde du massif).
La genèse des Alpes provoque la formation de grandes failles qui compartimentent le massif et délimitent des bassins d’effondrements. En Auvergne, il s’agit notamment des Limagnes, des bassins du Cher, d’Ambert-Arlanc, d’Aurillac, de Saint-Flour et du Puy-en-Velay. Ces bassins sont le siège d’une sédimentation variée, lacustre ou marine, détritique à l’origine (produits de l’érosion) puis carbonatée, évaporitique et marneuse. Il s’agit de roches sédimentaires.
Mais le territoire est surtout caractérisé par la présence de massifs volcaniques formés durant ces 15 derniers millions d’années : dans le Cantal (plus vaste stratovolcan d’Europe et plus ancien d’Auvergne), le Velay (Mont oriental et Devès), l’Aubrac, le Cézallier (grand plateau basaltique), les Monts Dore / Sancy (stratovolcan composite) et la Chaîne des Puys, la plus récente. Un volcanisme de moindre importance ou plus dispersé voit également le jour dans le Forez, la vallée de la Sioule, les Limagnes et la Comté. Les roches présentes sont de type volcanique ou plutonique.
En se dirigeant vers l’Est, il apparaît également une complexité géologique en Rhône-Alpes qui lui confère une grande richesse minérale.
« La vallée du Rhône, avec son remplissage sédimentaire récent (tertiaire et quaternaire), sépare deux grandes formations : le Massif central et les Alpes du Nord. On retrouve le substratum primaire sur la bordure orientale du Massif central, entaillé par les grands effondrements de la plaine du Forez et du bassin houiller de Saint-Étienne. À l’est, les massifs alpins sont sillonnés de profondes vallées et bordés par les Préalpes calcaires. » Leur morcellement, comme les nombreuses failles qui les parcourent, témoigne des bouleversements tectoniques liés également à la genèse des Alpes et à leur charriage vers l’ouest4.
3 Evaluation environnementale PRFB Auvergne-Rhône-Alpes, Etat initial de l’environnement, partie 1.2.2, CEREMA, 2017
4 Profil environnemental de Rhône-Alpes, 2005
Carte 1 - Géologie de la région Auvergne-Rhône-Alpes
Figure 2 - Légende de la carte de la géologie de la région Auvergne-Rhône-Alpes
Patrimoine géologique
La région Auvergne-Rhône-Alpes possède une exceptionnelle richesse géologique en raison de l’amplitude des périodes de formation et dépôts des terrains très diversifiés rencontrés (de – 600 millions d’années à nos jours) et la diversité des phénomènes traversés : de l’orogenèse panafricaine aux dépôts du quaternaire, en passant par l’orogenèse varisque (hercynienne), les dépôts du Trias-Jurassique-Crétacé et l’orogenèse alpine, ainsi que les bouleversements associés ou concomitants (volcanismes, métamorphismes, plissements, effondrements, etc.) et les phénomènes d’érosions ultérieures (érosions glaciaires, karstifications, etc.).
La région a joué un rôle important dans l’histoire de la géologie ; on peut y trouver quatre étalons internationaux, le niveau MP30 de Coderet dans l’Allier et trois stratotypes du Crétacé dans l’Ardèche et la Drôme : Berriasien, Valanginien et Hauterivien.
La richesse en gîtes fossilifères, métalliques ou minéralogiques est également notable.
En 2003 (Rhône-Alpes) et 2006 (Auvergne), le BRGM a réalisé l’étude du diagnostic du patrimoine géologique. Cette étude a mis en évidence la présence de 170 sites montrant un intérêt patrimonial élevé. En Auvergne, 73 d’entre eux présentent une rareté nationale et 14 une rareté internationale5, tandis qu’en Rhône-Alpes, 18 sont d’intérêt majeur6 :
Tableau 5 - Sites géologique présentant une rareté internationale en Auvergne et d’intérêt majeur en Rhône-Alpes (selon la dénomination adoptée par les anciennes région)
Auvergne (sites de rareté internationale)
Puy de Laschamp Sources de Chaudes-Aigues
Carrière de Gandaillat Gisement de Coderet
Site de Blassac-la-Girondie Gisement paléontologique du bassin de Buxières les Mines
Mont Bar Gisement du Mont Libre
Maar de Senèze Formation de St Gérand le Puy
Site de Chilhac Gisement de Montaigu le Blin
Diatomites de Virargues Maar de Menat
Rhône-Alpes (sites d’intérêt majeur)
Carrière souterraine des Mares Montagne de Crussol
Mont Mézenc Gerbier de Jonc et sources de la Loire
Cascade de Ray-Pic Talweg du Graveyron
Ravin des Gramades Montagne d’Andance
Coupe de Jaujac Paléo-delta de Croux
Dalle à empreintes de reptiles d’Aubenas Pseudobiohermes de Beauvoisin
Ravin des Chusins Vallée fossile des Rimets
Discordance de la Balme-de-Rencurel Gîte de pyrite de Saint-Bel Synclinal perché du Trélod Désert de Platé
Il faut noter que certaines carrières permettent d’observer un patrimoine géologique remarquable ou exceptionnel. En effet, plusieurs découvertes dans ce domaine, ainsi qu’en archéologie, ont été réalisées en carrière.
Principales caractéristiques pédologiques7
Le sol, système vivant complexe, est en constante interaction avec les autres milieux. Il est le support des activités humaines et notamment de la production agricole et forestière qui fournit ainsi les éléments indispensables à la production végétale utilisée pour nourrir les animaux et les hommes et
5 Diagnostic du patrimoine géologique en Auvergne (DIPAGE), Inventaire des sites géologiques remarquables, BRGM, août 2006
6 Inventaire des sites géologiques remarquables en Rhône-Alpes, BRGM, décembre 2003
7 Evaluation environnementale PRFB Auvergne-Rhône-Alpes, Etat initial de l’environnement, partie 1.2.2, CEREMA, 2017
produire des fibres, des matériaux et de l’énergie renouvelable. Il est également essentiel dans le fonctionnement des écosystèmes en rendant de multiples services écosystémiques (régulation du cycle du carbone et de l’azote, filtration de l’eau, support de biodiversité, etc.).
La répartition des types de sols dans la région Auvergne-Rhône-Alpes est fortement marquée par la grande diversité des roches que l’on rencontre : les roches granitiques et volcaniques en Auvergne, les roches sédimentaires, les roches calcaires des pré-Alpes en Rhône-Alpes, les schistes des Alpes.
2.1.2 Les ressources, l’exploitation et les usages des matériaux du sous-sol