Loess and palaeosols on the High Terrace at Sierentz (France), and implications for the chronology of terrace formation in the Upper Rhine Graben

Abstract

Pedological investigations in combination with luminescence dating have been used to reconstruct the genesis and chronology of a sediment succession at Sierentz, France. The sequence comprises loess and palaeosols on top of gravel attributed to the High Terrace of River Rhine. According to the dating results, three phases of soil development occurred during different warm phases of Marine Isotope Stage (MIS) 7 (245–190 ka). Soil development on top of the gravel occurred either during early MIS 7 or during an earlier warm phase, possibly MIS 9. The results imply a minimum age of 250 ka for the formation of the High Terrace in this part of the Upper Rhine Graben, contrary to previous assumptions that correlated gravel sheet deposition with MIS 6 (ca. 150 ka). These results and recent findings at other sites suggest that the chronological setting of terrace formation north of the Alps is much more complex than previously assumed.

Zusammenfassung

Eine komplexe Deckschichtenabfolge aus Lössen und Paläoböden auf der Hochterrasse des Rheins bei Sierentz, Frankreich, wurde mittels bodenkundlicher Methoden und in Kombination mit Lumineszenzdatierungen untersucht, um die Schichtgenese zu rekonstruieren und Aussagen über das Alter der Abfolge zu erhalten. Nach den Datierungsergebnissen fallen drei Phasen von Bodenbildungen innerhalb der Hangfussablagerungen in das Marine Isotopen Stadium (MIS) 7 (245–190 ka). Die Bodenbildung im Top der fluvioglazialen Rheinschotter wird entweder dem frühesten MIS 7 oder einer älteren Warmphase, möglicherweise MIS 9, zugeordnet. Nach diesen Resultaten ergibt sich ein Minimalalter von 250 ka für Aufschotterung der Hochterrasse in diesem Teil des Oberrheingrabens, was im Gegensatz zu bisherigen Annahmen steht, die von einer Korrelation mit dem MIS 6 (ca. 150 ka) ausgingen. In Kombination mit Ergebnissen von anderen Stellen impliziert dies, dass die chronologische Situation der Terrassenbildung nördlich der Alpen anscheinend viel komplexer ist als bisher meist angenommen wurde.

Résumé

Sur la base d’investigations pédostratigraphiques combinées à des datations par luminescence, il a été possible de reconstituer la genèse des sédiments – graviers, loess et paléosols – qui surmontent les graviers de la Haute Terrasse du Rhin dans les environs de Sierentz en France. D’après les résultats des datations, trois phases de pédogenèse, marquées dans des loess remaniés, se sont succédées durant le stade isotopique marin (SIM) 7 (245–190 ka). L’altération profondément marquée des graviers fluvio-glaciaires de la Haute-Terrasse, est attribuable soit à une phase tempérée précoce du SIM 7, soit à l’interglaciaire du SIM 9. Ces résultats, qui confèrent à la Haute-Terrasse de cette partie du fossé rhénan un âge minimal de 250 ka, sont en contradiction avec les estimations antérieures qui la plaçaient dans le SIM 6 (environ 150 ka). Considérés en regard de travaux récents sur d’autres sites, ils montrent en outre que le cadre chronostratigraphique des terrasses au nord des Alpes s’annonce plus complexe que ce qui a été admis jusqu’à présent.