Le formation du massif
La formation du massif vosgien ne peut être détachée de celle de la plaine d’Alsace. Les Vosges constituent en effet la moitié occidentale d’un bombement du socle hercynien suivi d’un effondrement tectonique central. L’unité géomorphologique considérée regroupe donc ainsi les Vosges à l’ouest et le massif de la Forêt Noire à l’est, séparés au centre par le graben du Rhin moyen courant de Bâle à Francfort. Au contact des Vosges et de l’Alsace, l’ensemble des collines sous-vosgiennes suit une disposition méridienne, parallèle au champ de failles.
L’effondrement du fossé rhénan débute à l’Oligocène (de -34 à -23 Ma). S’accumulent alors jusqu’à 2700m de sédiments essentiellement marins durant l’Oligocène puis fluviatiles au Miocène (de -23 à -5 Ma). L’ouverture du fossé s’effectuant tout d’abord vers le sud, le Rhin s’écoule alors vers la Saône.
C’est également à cette époque que se mettent en place des laves volcaniques sur la rive allemande, comme dans le cas du Kaiserstuhl par exemple (photographie ci-contre).
Au Pliocène (de -5 à -2 Ma) ensuite, les débouchés des principales rivières vosgiennes (Thur, Laucht, Fecht, Bruche, Zorn) construisent d’importants cônes de déjection. Puis durant le Quaternaire ancien, la subsidence progressive du fossé attire le fleuve vers celui-ci.
L’alternance des périodes d’alluvionnement et de creusement aboutit finalement au développement d’un système de terrasses découpées par le Rhin et l’Ill, son principal affluent de rive droite. Recouvertes de loess sur une quinzaine de mètres environ lors des derniers épisodes glaciaires du Quaternaire, ces terrasses dominent aujourd’hui le lit du fleuve de 5, 10, 15, 20 et 50 m.
Dissymétrie structurale
Il résulte de ce passé tectonique une dissymétrie caractérisant le massif à la fois d’ouest en est, et du nord au sud. Longitudinalement tout d’abord, l’ouest du massif s’ennoie progressivement sous sa couverture sédimentaire calcaire et gréseuse alors que l’est du massif retombe brutalement par pans de failles sur le rift de distension. Cette dissymétrie s’exprime également sur le plan climatique, le versant occidental pouvant recevoir jusqu’à 2000 mm de précipitations chaque année en raison de l’influence océanique, alors que le versant oriental et la plaine alsacienne, en situation d’abri, n’en reçoivent qu’entre 400 et 600 mm.
Latitudinalement ensuite, les plus hauts sommets se concentrent dans la moitié sud du massif : le ballon d’Alsace (1247m), le Hohneck (1366m), le Grand Ballon (1424m). Contrairement à ce que le relief arrondi de ces sommets peut laisser penser, les ballons ne tireraient pas leur nom de leur forme mais plutôt du nom du dieu-soleil des gaulois, Belen.
Ci-contre, le Grand Ballon vu depuis le Hohneck
Durant la phase orogénique hercynienne (entre -400 et -245 Ma), les matériaux en place ont subi un intense métamorphisme ainsi qu’un important plutonisme de semi-profondeur. Les Vosges méridionales présentent par conséquent de larges massifs de roches cristallines plutoniques et métamorphiques, telles que le granite du ballon d’Alsace. Ces Hautes Vosges s’opposent en cela aux Vosges septentrionales où le grès du Trias (de -251 à -200 Ma) recouvre une surface d’aplanissement post-hercynienne. Aux sommets du sud vosgien se juxtapose alors un relief tabulaire composé d’une série de plateaux gréseux et de buttes isolées de couleur ocre, rose, brun-rouge témoignant des paléoclimats tropicaux à saison sèche du Trias.
