Montbéliard : cadre géologique

Du point de vue géologique, la région de Montbéliard se situe à la jonction entre le Jura stricto sensu et les collines pré-jurassiennes (les grands ensembles structuraux de la Franche-Comté) .

Les zones pré-jurasiennes sont des zones tabulaires ou sub-tabulaires dont les terrains secondaires sont découpés par des failles Nord-Sud. Elles représentent la bordure de la plateforme stable de l'Europe hercynienne restée en dehors de la tectogenèse alpine.

La Franche-Comté est occupée par le massif jurassien (Carte géologique de la France au 1/ 1 000 000 et cadre géologique de la Franche-Comté) . Ce massif forme un croissant, du Rhône au Rhin, sur une longueur de 250 km et se situe sur la bordure Nord-Ouest de la « France Alpine ».

Le Jura est séparé des Alpes par une zone affaissée : le plateau molassique suisse où se situent les grands lacs (Léman, Neuchâtel…).
Au nord de la Franche-Comté, les Vosges Comtoises ne représentent qu'une partie du massif vosgien (650 km² sur 4 000 km² ).
Les plateaux de la Haute-Saône assurent vers le Nord-Ouest le passage entre le Jura et le Bassin de Paris.

Deux fossés d'effondrement bordent la Franche-Comté  :
- Au Nord-Est, le fossé rhénan qui forme la plaine d'Alsace entre Vosges et Forêt Noire,
- A l'Ouest le fossé bressan.

Le Jura s'est mis en place au cours du cycle orogénique alpin : à la fin du Crétacé, le mouvement de la plaque africaine vers la plaque européenne provoque la naissance des Alpes ; à la fin du Miocène, la même poussée produit une série de plis au Nord du bassin mollassique suisse.

Le Jura est une chaîne de couverture décollée de son socle sous-jacent. La couverture sédimentaire est désolidarisée de son socle au niveau des argiles et des dépôts évaporitiques du Trias supérieur. Elle a glissée à la suite de déformations du socle. Trop petite par rapport à son socle réduit, elle s'est plissée, s'est superposée à elle-même (Avants-Monts et faisceau bisontin) ou a glissée vers l'extérieur (la couverture jurassienne chevauche la Bresse ).

- Un schéma structural simplifié du Jura montre que le raccourcissement de la couverture a été absorbé par des plis liés à des chevauchements et par des décrochements conjugués.

- Sur une coupe géologique à travers le Jura central , trois ensembles lithologiques peuvent être distingués :
. Les formations anciennes qui constituent le socle hercynien de la chaîne hercynienne,
. La couverture sédimentaire secondaire qui s'est déposée dans une mer épicontinentale à l'avant des mers alpines plus profondes,
. Les terrains alluviaux ou détritiques qui remplissent les fossés creusés lors de la surrection du Jura ou qui tapissent le fond des vallées actuelles ou fossiles.

A partir de cette coupe, nous pouvons faire les remarques suivantes :
. La couverture sédimentaire est relativement mince dans le Jura septentrional. D'une façon générale, la série sédimentaire est beaucoup plus épaisse dans la partie interne que dans la partie externe du Jura. Cela signifie que le socle était incliné vers l'Est dès le Mésozoïque.
. La faille de l'Ognon fait chevaucher les Avants-Monts sur les plateaux de la Haute-Saône.
. L'Ognon coule dans une large vallée synclinale où affleure du Crétacé. Dans ce secteur, l'érosion tertiaire et quaternaire a été très faible.
. Le Jura externe est formé de zones tabulaires ou « plateaux » séparées par d'étroite bandes plissées et faillées (les faisceaux).
. Le Jura interne (encore appelé Jura plissé, Haute chaîne, faisceau helvétique ou Haut Jura) dessine un arc montagneux qui domine la plaine molassique suisse plus à l'Est. Il comporte un ensemble de plis parallèles qui se suivent d'une manière presque continue du Nord vers le Sud.
. Au point de vue tectonique, le style haut jurassien est caractérisé par une succession de plis assez réguliers : vastes synclinaux et larges anticlinaux droits ou coffrés au fond desquels le Crétacé est plissoté.
Le relief est globalement conforme à la structure plissée, mais dans le détail les formes sont très émoussées par rapport aux plis.
. Si le Haut Jura a conservé une grande partie de sa couverture Crétacé, l'érosion a été beaucoup plus importante dans les faisceaux externes où le Lias affleure souvent. Cette différence date du Miocène, époque où le Jura externe formait un point haut drainé vers la Suisse.
. Le principal niveau de décollement est localisé à la base de la couverture dans les horizons incompétents, riches en évaporites du Trias supérieur ; il est souvent associé aux marnes liasiques. Le Trias inférieur est ainsi solidaire du socle, il constitue le tégument.
. Le socle est réduit par rapport à la couverture. En effet si l'on remet à plat la couverture, on voit que l'on ne dispose pas une surface de socle suffisante. En fait le décollement de la couverture n'a pas la même amplitude tout au long de la chaîne : le raccourcissement relativement faible à l'extrémité Nord-Est de la chaîne peut atteindre 30 km dans le Jura central.
. Aujourd'hui encore, le socle présente une pente toujours dirigée vers la Suisse , même après la surrection récente du Jura interne.

- Une coupe géologique du Jura passant par la Bresse confirme le décollement de la couverture jurassienne qui vient chevaucher la Bresse.

- Sans vouloir retracer dans le détail l'histoire géologique du Jura, il semble utile d'évoquer les grandes étapes de la genèse du relief avant les glaciations Quaternaires :

. Du Trias au Crétacé, le Jura actuel occupe une plate-forme épicontinentale en marge de l'océan alpin.
. Dès le début du Tertiaire, la plate-forme émerge et la plus grande partie du Jura va être soumise à une évolution continentale. Le Jura présent alors un faible relief dirigé vers la Suisse.
. A l'Eocène des mouvements tectoniques ébauchent les futures dépressions périphériques (Bresse, plaine molassique suisse et fossé rhénan).
. A l'Oligocène, en relation avec la mise en place des dépressions périphériques, des mouvements tectoniques créent des reliefs de failles et des ondulations à grand rayon de courbure. A la fin de l'Oligocène, le Jura est un plateau incliné vers l'Est et dominant le lac Bressan de près de 700 m.
. S'élabore ensuite une surface d'érosion (dite « surface supérieure) en fonction d'un niveau de base constitué par la mer Miocène qui recouvre la partie orientale du Haut Jura.
. Au Pontien se produit le plissement principal de la Chaîne. La couverture se décolle, glisse vers l'Ouest et vient chevaucher le bassin Néogène de la Bresse. Au droit de Lons-le-Saunier la portée du chevauchement est évaluée entre 3 et 5 km.

La couverture se déforme de façon plus ou moins souple suivant son épaisseur et sa nature lithologique : la partie Ouest du Jura garde une certaine rigidité, le style est plus cassant et les plis ont une amplitude moindre, tandis que la partie Est, à couverture plus épaisse, forme des plis plus développés et plus réguliers.

Ce mouvement de glissement est accompagné ou suivi par le soulèvement du Jura interne dont la surface topographique s'incline alors vers l'Ouest (mais la pente du socle reste cependant toujours dirigée vers l'Est).

D'après :
Guides géologiques régionaux : Le Jura (P. Chauve);
APBG Besançon 91 (P. Chauve)
Le relief de la France Coupe et croquis Y. Battiau-Queney)
Géologie de la France, tome 2 (J. Debelmas)
Les grandes structures géologiques (J. Debelmas, G. Mascle)
Comprendre et enseigner la planète Terre (Caron, Gauthier, Schaaf, Ulysse, Wozniak)
Géologie et géodynamique de la France Outre-mer et européenne (J. Dercourt)