Le lœss est un dépôt éolien constitué principalement de particules dont la taille varie de 0,002 à 0,05 mm (silts). Sain et à l’état sec, il a l’aspect d’une terre fine faiblement argileuse à consistance meuble « poussiéreuse ». Il est de couleur beige à jaunâtre, très homogène et comprend en Alsace une fraction calcaire . De structure massive en couches souvent épaisses de plusieurs mètres, il est dépourvu de litage. Les lœss changent de couleur en s’altérant, deviennent ocre ou brun rouge. On note fréquemment la présence de concrétions calcaires dures (« poupées ») ou meubles en remplissage de fins canalicules (« pseudo mycélium »).
- à gauche : Lœss-lehm et lœss de la colline de Blaesheim ; à droite : poupée de loess
Le lœss a été déposé dans des zones de moindre turbulence pendant les périodes froides et sèches du Quaternaire (sous climat périglaciaire). Les grandes glaciations favorisent la formation de sédiments éoliens sur les continents car :
- Il y a peu de végétation à proximité des glaciers et sur les plateformes marines exondées par la baisse du niveau marin (Manche) ;
- Beaucoup de sédiments sont broyés devant les glaciers ;
- Et de forts vents soufflent depuis les calottes vers l’avant pays.
La superposition des couches de lœss déposées durant les périodes froides successives constitue des complexes lœssiques dont l’épaisseur cumulée peut atteindre plusieurs dizaines de mètres. L’épaisseur d’une seule couche de lœss dépasse rarement 4 m en Alsace (Ménillet, 1995 ; Quesnel et al., 2002).
En Alsace, les lœss couvrent environ le tiers de la surface de la plaine rhénane. Dans les collines situées à l’Ouest de Strasbourg et au Nord de la Bruche, le loess atteint l’altitude de 210 mètres, c’est-à-dire qu’il s’élève à environ 70 mètres au dessus du niveau du Rhin. L’épaisseur de loess atteint par endroits près de 50 mètres. Leur disposition suggère que des vents de secteur nord et ouest ont joué un rôle majeur dans leur dépôt, avec des vents d’autres directions, par exemple des vents du Sud-Ouest dans le Kaiserstuhl et des vents de l’Est-Nord-Est dans les collines sous-vosgiennes (Ménillet, 1995). Les apports proviendraient de l’Ouest, avec une redistribution par les vents du Nord dans l’axe de la plaine d’Alsace.
- Répartition des loess (figuré en pointillé) dans le Fossé rhénan supérieur - Ménillet, 1995
La plupart des lœss d’Alsace se sont établis sur un substrat hors d’eau. Cependant les niveaux gris bleutés à mollusques (indicateurs d’un milieu palustre à lacustre) ne sont pas rares dans les lœss anciens. Minéralogiquement, les lœss sont principalement constitués de fines particules de quartz, de mica, de feldspath, et d’autres silicates ainsi que d’oxydes de fer qui leur donnent une couleur jaunâtre ou ocre.
Les lœss ont subi dans les périodes interglaciaires et les périodes postglaciaires des altérations lessivantes. Ces altérations entraînent une décarbonatation et par conséquent un enrichissement en argile du lœss sur quelques centimètres. Les horizons superficiels lessivés, très meubles, sont généralement complètement érodés tandis que les horizons d’accumulation plus argileux et plus compacts, les lœss -lehms sont généralement conservés.
On distingue :
- Les lœss sains beige ocre à beige jaunâtre,
- Les lœss décalcifiés enrichis en argile de couleur brun ocre à brun rouge sous climat interglaciaire,
- Les lœss affectés par une pédogenèse de climat froid sont marqués par des niveaux gris.
Meubles et de granulométrie fine, les lœss sont aisément remaniés par les eaux, surtout peu de temps après leur dépôt (par exemple le long de la Sauer, du Seltzbach). Le modelé du lœss en collines (région Outre-Forêt) paraît être l’œuvre du ruissellement qui depuis l’époque des dépôts, en a érodé la surface. On retrouve ainsi les lœss en bas des terrasses, en remplissage des vallons et bas de versant. Ces remaniements par les eaux de ruissellement constituent les colluvions. Ils tapissent par exemple les bordures de la terrasse de Niedernai et les bordures Nord-Ouest du Bruch de l’Andlau. Leurs épaisseurs sont très variables.
Les limons de débordement remaniant du lœss sont très fréquents dans le Bruch de l’Andlau. Le dynamisme fluviatile est de type « chenaux divagants » construisant des bancs et des levées. Le matériel lœssique y est mélangé aux limons et repris le plus souvent dans d’anciennes levées.
