La géologie du Mormont

Texte rédigé par Caroline Sonnay, biologiste.

Promontoire calcaire du Jura s’avançant dans le Plateau mollassique avec lequel il contraste fortement, le Mormont est constitué de quatre collines séparées par des cluses[1] et forme, avec le Vallon du Nozon, un système de horst et de graben[2] spectaculaire. Anticlinal[3] évasé ayant résisté aux mouvements du glacier du Rhône au Quaternaire, de nombreuses failles lui ont taillé un relief accidenté et la dissolution du calcaire a transformé son sous-sol en réseau karstique[4]. Il est également connu pour être à la limite des bassins hydrographiques du Rhin et du Rhône. Enfin, au vu de son caractère exceptionnel, il est classé à l’inventaire fédéral des géotopes d’importance nationale.

 

Du calcaire entouré de molasse…

Phénomène rare, le Mormont constitue un promontoire calcaire du Jura s’avançant, perpendiculairement à cette chaîne de montagne, dans le Plateau mollassique et formant la limite des bassins hydrographiques du Rhin et du Rhône, respectivement de l’Orbe au nord et de la Venoge au sud[5].

La dureté de ses roches calcaires du Crétacé inférieur d’origine marine (env. – 135-100 millions d’années ; Ma), similaires à celles rencontrées dans le Jura, contraste avec la tendreté de la molasse du Tertiaire (- 65 à 2,6 Ma) qui l’entoure[6].

Il forme, avec le Vallon du Nozon, un système de horst et de graben spectaculaires, centré autour du fameux « Milieu du Monde ». C’est un des nœuds géographiques de notre canton.

Le Mormont est en fait composé de quatre collines : à l’ouest, un massif principal appelé le Grand Mormont (composé uniquement du Haut de Mormont), et, à l’est, un massif secondaire, le Petit Mormont, regroupant trois collines : Sur Pévraz, Sur Chaux et Telleriat[7]. Ces collines sont séparées par des cluses, comme celle de l’Ancien Canal d’Entreroches, créées par des failles d’origine tectonique, puis creusées par d’anciens cours d’eau préglaciaires et enfin comblées par du matériel morainique, des blocs, des sables et des limons[8]. Les deux plus importantes failles, d’orientation NO-SE, délimitant la partie ouest du massif forment des versants abrupts d’une hauteur impressionnante d’une soixantaine de mètres[9].

Sur le plan hydrologique, l’eau météorologique s’écoule rapidement par les fractures des couches calcaires et atteint ainsi directement la nappe phréatique[10]. Ceci explique en partie le caractère séchard du lieu.

Morphologie

Au début de l’ère Tertiaire, il y a env. 65 Ma, les roches calcaires ont été exondées et soumises aux processus de l’érosion et de la karstification. Dues à la circulation d’eau, de nombreuses cavités et crevasses de dissolution se sont formées en un réseau karstique souterrain. Ce dernier a été partiellement comblé par des débris d’argiles rougeâtres, oxydées, appelés dépôts  « sidérolithiques » riches en fer et en fossiles[11]. En effet, les fossiles de plus de 110 espèces de mammifères (notamment des chiroptères), de reptiles, ainsi que d’autres vertébrés et invertébrés ont été retrouvés dans les calcaires du Mormont[12]. Enfin, la fréquence de ces poches de remplissage dépend directement de l’intensité de la fracturation. Le risque d’en rencontrer est donc plus élevé au voisinage des accidents tectoniques[13].

Tectonique

Les roches ont ensuite été plissées et faillées lors du plissement de la chaîne du Jura qui a débuté il y a environ 35 Ma, dû à la poussée continue de la chaîne alpine (mouvement de la plaque européenne sous la plaque africaine)[14]. Les couches constituent un pli de forme anticlinal évasé, peu prononcé, d’axe d’orientation NE-SW[15]. Le versant NW de la colline montre ainsi des couches inclinées de 0 à 30° vers le NW. Les pendages[16] sont plus faibles sur le versant SE où les couches sont souvent inclinées parallèlement à la pente[17].

Cet anticlinal est disloqué par un grand nombre d’accidents tectoniques consistant presque exclusivement en décrochements, aussi appelés failles subverticales, transverses (« décrochantes »)[18], qui lui ont taillé un relief accidenté[19]. Il s’agit d’une situation géologique complexe et unique en Suisse[20].

Ces accidents sont tous subverticaux. La fracturation du rocher leur est généralement parallèle. Elle est naturellement plus intense au voisinage des décrochements. Les couches les plus dures (calcaires non marneux), sont aussi les plus atteintes. Les sous-étages géologiques de l’Urgonien, de l’Hauterivien supérieur, et dans une moindre mesure du Russilien, sont ainsi particulièrement fracturés. Grâce à sa ductilité, le Barrémien inférieur est par contre plus massif[21].

Le Mormont forme ainsi un horst de calcaires à faibles pendages, soulevé entre les deux failles NW-SE encadrant l’ouest du site, qui prolonge le graben du Vallon du Nozon[22].

Quaternaire

Enfin, au Quaternaire (- 2, 6 Ma), le Mormont est recouvert par le glacier du Rhône[23]. La dureté relativement élevée du calcaire lui permet de résister à l’érosion provoquée par la glace, contrairement à la molasse plus tendre du Plateau. C’est ainsi que le Mormont se dresse au milieu des deux dépressions que sont la vallée de la Venoge et la plaine de l’Orbe[24].

La surface irrégulière et moutonnée du plateau du Mormont est typique de la réaction du sous-sol karstique aux fortes périodes d’érosion qui ont accompagné le retrait du glacier du Rhône[25]. La couverture quaternaire, constituée quant à elle par une faible couche de matériaux d’origine glaciaire (les moraines)[26], est le plus souvent mince ou inexistante. Elle recouvre plus particulièrement la partie NO du massif[27]. Par contre, les zones de faiblesse que sont les accidents et les failles ont été largement retravaillées lors des différentes phases de glaciation et sont à l’origine de la formation de gorges d’érosion glaciaires, comme celle d’Entreroches[28]. Celles-ci ont ensuite été partiellement comblées, sous l’action de l’avancement et du retrait du glacier du Rhône, par des dépôts meubles formés en grande partie par de la moraine de fond compacte, mais aussi par des alluvions graveleuses, sableuses ou limoneuses[29].

Lithologie des roches

Les roches calcaires du Mormont appartiennent à deux étages statigraphiques : le Barrémien et l’Hauterivien. Cinq unités sédimentaires (sous-étages) sont distinguées, de haut en bas :

–       des calcaires oolithiques[30] ou pseudo-oolithiques blancs, qui forment notamment le sommet des collines de Sur Pévraz et de Sur Chaux (Barrémien supérieur, faciès de l’Urgonien blanc, au moins 6 m d’épaisseur) ;

–       des calcaires oolithiques ou pseudo-oolithiques jaunes, beiges ou bruns, qui forment la plupart des falaises naturelles du Mormont (Barrémien moyen, faciès du Russillien, 30 m d’épaisseur) ;

–       des calcaires oolithiques ou biodétritiques[31], bruns ou jaunes, gris-noir en profondeur, qui affleurent rarement à la base des parois, principalement le long du Canal d’Entreroches (Barrhémien inférieur, 18.5 m d’épaisseur) ;

–       des calcaires oolithiques beige-jaune ou bruns, formant une assise très homogène en petits bancs, qui peut être observée à l’endroit où la voie ferrée actuelle recoupe le Canal (Hauterivien supérieur, Pierre jaune de Neuchâtel, 15 m d’épaisseur) ;

–       des calcaires biodétritiques gris, alternant avec des marnes[32] grises, qui n’affleurent pas dans le secteur (Hauterivien moyen, 17 m d’épaisseur)[33].

L’exploitation des calcaires nécessaires à la fabrication de ciment se fait principalement dans 4 formations géologiques rocheuses appartenant au Barrémien inférieur et à l’Hauterivien (Urgonien blanc et jaune, Pierre Jaune de Neuchâtel Supérieure et Inférieure)[34]. Celles-ci sont rares en Suisse et cela explique la volonté d’Holcim d’exploiter ces roches.

Un géotope classé à l’Inventaire

Etant donné sa situation exceptionnelle, la colline du Mormont est classée à l’inventaire des géotopes d’importance nationale sous le numéro d’objet 278 « Colline rocheuse du Mormont, capture de la Venoge, carrières d’Eclépens-Cridec et des Buis (VD) » en tant que « gisement fossilifère et horst calcaire ayant influencé la capture de la Venoge et carrières d’Eclépens »[35].

Selon André Strasser[36] (professeur de géosciences à l’Université de Fribourg), les géotopes sont des « portions de la géosphère[37] délimitées dans l’espace et d’une importance géologique, géomorphologique ou géotectonique particulière. Ils sont des témoins importants de l’histoire de la Terre et donnent un aperçu de l’évolution du paysage et du climat ».

Les particularités géologiques et géographiques de ce géotope sont directement à l’origine de tous les autres caractères exceptionnels du Mormont, comme sa flore et sa faune. Par exemple, la rapide disparition en profondeur des eaux météoriques crée un environnement sec en surface à l’origine des biotopes séchards observés sur la colline[38].

Géotope et biotopes sont alors à considérer comme un tout indissociable, chacun ne prenant toute sa valeur que par rapport à l’autre. Le maintien du géotope dans sa nature d’origine est ainsi indispensable à la préservation du biotope[39] et une remise en état de celui-ci sur un dépôt de déchets inertes ne pourrait donner le même résultat, étant donné la nature différente des substrats.

Références :

  • BLANC P., CHENEVAL G. et DUMONT C., 1989 : Le Mormont. Conception de l’exploitation de la carrière dans le cadre de la protection du site du Mormont. Rapport préliminaire, 18 pp.
  • CFF, 2002 : Tunnels du Mormont. Assainissement. Presstations dans le domaine de l’environnement pour l’avant-projet. Article 2.5 du contrat. Prestations et conditions particulières, 6 pp.
  • CUSTER W., 1928 : Etude géologique du Pied du Jura Vaudois in Mat. carte géol. Suisse N. S. 59, 72 pp. (in KISSLING P., 1984 : Le Mauremont, Cartographie phyto-écologique dans l’étage collinéen jurassien in Mémoires de la Société vaudoise des Sciences naturelles, n° 102, vol. 17, Fasc. 4, pp. 162-225).
  • CSD, document non daté : Contexte géologique de la colline du Mormont, 2 pp.
  • J.-D. URECH, 20.6.1994 : Plan d’affectation cantonal du Mormont. Règlement, 22 pp. (Projet).
  • KISSLING P., 15.2.1975 : Lettre ouverte aux autorités concernées par la route du Mormont (RC 251b), 9 pp.
  • KISSLING P., 1984 : Le Mauremont, Cartographie phyto-écologique dans l’étage collinéen jurassien in Mémoires de la Société vaudoise des Sciences naturelles, n° 102, vol. 17, Fasc. 4, pp. 162-225.
  • OFEV, en révision : IFP 1023 Le Mormont, 8 pp. (nouvelle fiche descriptive de l’objet IFP Mormont).
  • SCHOENEICH Ph., 2007 : Géotopes, biotopes et paysages : vers un concept intégrateur du paysage in Documents. Les Géotopes. Curiosités méconnues du patrimoine vaudois. De l’inventaire à la mise en valeur, Association pour le patrimoine naturel et culturel du canton de Vaud, n° 9, 49 pp.
  • STRASSER A. et al., 1995 : Géotopes et la protection des objets géologiques en Suisse : un rapport stratégique, Groupe de travail pour la protection des géotopes en Suisse, Fribourg.
  • fr.wikipedia.org, 28.1.2013.
  • mesoscaphe.unil.ch, 25.1.2013.
  • www.futura-sciences.com, 25.1.2013.
  • www.hydrologie.org, 25.1.2013.
  • www.larousse.fr, 30.1.2013.
  • www.skitour.fr, 14.2.2013.

[1] Vallée étroite, en gorge, faisant communiquer deux dépressions ou traversant un anticlinal (www.larousse.fr, 30.1.2013).

[2] En géologie, un graben est un fossé tectonique d’effondrement entre des failles normales. Le compartiment surélevé par rapport au graben est appelé horst (fr.wikipedia.org, 28.1.2013)

[3] Pli présentant une convexité vers le haut et dont le centre est occupé par les couches géologiques les plus anciennes (fr.wikipedia.org, 28.1.2013).

[4] Ensemble de cavités (galeries, salles, gouffres, puits et cheminées) dû à la dissolution de certaines parties du sous-sol calcaire par infiltration d’eau (www.futura-sciences.com et www.hydrologie.org, 25.1.2013).

[5] J.-D. Urech, 20.6.1994.

[6] CSD, document non daté.

[7] J.-D. Urech, 20.6.1994.

[8] CFF, 2002.

[9] OFEV, en révision.

[10] CFF, 2002.

[11] OFEV, en révision.

[12] OFEV, en révision.

[13] Le plus souvent une faille, ou un faisceau de failles, dont le tracé ou le type est mal connu (www.geol-alp.com, 25.1.2013). Blanc et al., 1989.

[14] CSD, document non daté.

[15] Blanc et al., 1989.

[16] Orientation d’une couche géologique dans l’espace et par rapport à l’horizontal (www.skitour.fr, 14.2.2013).

[17] Blanc et al., 1989.

[18] CSD, document non daté ; Blanc et al., 1989.

[19] Kissling ,1984.

[20] OFEV, en révision.

[21] Blanc et al., 1989.

[22] Custer, 1928 in Kissling, 1984.

[23] Kissling, 1984.

[24] Blanc et al., 1989.

[25] OFEV, en révision.

[26] Amas de débris rocheux, érodé et transporté par un glacier (fr.wikipedia.org, 28.1.2013). CFF, 2002.

[27] OFEV, en révision.

[28] CSD, document non daté.

[29] Blanc et al., 1989.

[30] Variété de calcaire formée d’oolithes : très petits grains arrondis de calcaire, d’oxyde  de fer et autres corps ferrugineux, qui ressemblent à des œufs de poisson (fr.wikipedia.org, 28.1.2013).

[31] Roche sédimentaire composée d’au moins 50% de débris formés par des squelettes d’organismes vivants (fr.wikipedia.org, 28.1.2013).

[32] Roche sédimentaire contenant du calcaire CaCO3 et de l’argile en quantités à peu près équivalentes (35 % à 65 % ; fr.wikipedia.org, 28.1.2013).

[33] Blanc et al., 1989.

[34] CSD, document non daté.

[35] http://mesoscaphe.unil.ch/geodata/geosites2/, 25.1.2013.

[36] Strasser et al., 1995.

[37] Partie minérale, non vivante, de la Terre, qui sert de support à l’ensemble des êtres vivants (www.larousse.fr, 30.1.2013).

[38] Kissling, 1975.

[39] Schoeneich, 2007.