La Semois prend sa source et s’écoule en Gaume, en région calcaire, datant de l’époque Jurassique (entre 200 et 140 millions d’années). A partir de Chiny, en région ardennaise, sa vallée est incisée dans le socle d’âge Primaire, le Dévonien inférieur (entre 408 et 390 millions d’années), de niveau Lochkovien en Basse-Semois et Praguien en Moyenne-Semois. Ce socle est composé principalement de schistes, d’ardoises, de quarzites et de grès, que l’on observe sur les différents affleurements rocheux.

 
Au Dévonien, un continent montagneux plus ancien (datant de plus de 400 millions d’années) était progressivement envahi par une mer venant du Sud où se déposaient des sables, les futurs grès et quartzites, et les boues qui deviendraient schistes et ardoises, sous le poids de couches successives. En fin de dépôt, vers 300 millions d’années, ces couches et leur substrat calédonien ont été déformées par les plissements Hercyniens (Varisques) pincés entre les plaques Sud et Nord-Européennes. Ces collisions se font à des vitesses de 2 à 20 cm par an, pendant des millions d’années et progressivement, ont entrainé la formation de montagnes très élevées (l’Ardenne aurait pu atteindre une altitude allant jusque 4 à 5.000 mètres) qui ont commencé à s’éroder dès le début de leur soulèvement.

La Semois orientée ONO étire ses méandres en boucles allongées du nord vers le sud. Pourquoi ? La Semois s’est probablement formée dès le début du Tertiaire, il y a plus de 60 millions d’années. Les fleuves et rivières du nord de la Belgique se sont allongés pour suivre le recul des littoraux du Bassin de Paris en baie de Somme et de la Mer du Nord. Vers 30 millions d’années, une forte poussée Alpine a provoqué un bombement de l’Ardenne, caractérisé par un soulèvement plus rapide à l’Est. Le littoral ancien a donc reculé plus vite à l’Est qu’à l’Ouest et le cours aval des principaux fleuves, Escaut, Meuse et Rhin s’est incurvé pour suivre ce mouvement, en suivant leurs embouchures solidaires des mers en régression.

Le cours de la Semois, orienté au départ vers l’actuelle Baie de Somme, suivait probablement un littoral Tertiaire qui reculait dans cette direction. On retrouve la même orientation dans certains tronçons de rivières ardennaises comme la Lesse inférieure, l’Ourthe orientale, la Chiers, qui suivaient la pente générale de la topographie en étant solidaires du littoral du Nord du Bassin de Paris.

La plaine maritime qui se découvre durant une régression marine est constituée de couches subhorizontales récentes et peu indurées, donc de faible résistance à l’érosion verticale et horizontale. Les rivières peuvent de ce fait s’élargir et développer librement leurs méandres tout en approfondissant leur vallée par érosion verticale. Cela les amène à traverser des couches de plus en plus anciennes : en l’occurrence, le Tertiaire inférieur et peut-être même des lambeaux du Secondaire qui tous reposaient horizontalement en discordance sur le socle Primaire plissé. Une discordance angulaire correspond à une surface d’érosion de longue durée, à l’échelle géologique. Elle sépare deux ensembles, généralement sédimentaires, dont le plus jeune, quasi horizontal, a recouvert un socle ancien, plissé et érodé, parfois jusqu’à la pénéplanation.

Ensuite, par érosion verticale, la vallée a traversé cette surface de discordance et poursuivi son creusement dans des roches anciennes, plissées et autrement résistantes à l’érosion. Une telle rivière est appelée surimposée, parce qu’elle a commencé son évolution dans des roches tendres et subhorizontales situées au-dessus d’une discordance et a incisé ses méandres dans les couches plissées sous-jacentes.

En Gaume, l’élimination du Tertiaire a exhumé le substrat Jurassique sans atteindre toutefois la discordance post-hercynienne, raison pour laquelle en Gaume, la Semois méandre toujours dans une large vallée. En revanche, le socle ardennais, constitué de roches primaires (+ de 350 Ma) oppose une forte résistance à l’érosion et se marque par une vallée encaissée. La partie amont de la Semois, qui creuse des roches beaucoup moins consolidées du Jurassique (- de 140 Ma) ne peut donc qu’élargir sa vallée dont les versants s’éloignent rapidement.

Texte rédigé par Danièle Tellier (Cercle des Naturalistes de Belgique ASBL), Roches et Rochers de Semois, années 2010.

Tout ceci va conditionner la vie dans cette vallée et l’histoire qui en découlera, laissant bien des traces tout au long de ces millénaires. Vestiges que l’on va retrouver au travers des différents sites archéologiques.