La ligne SNCB 162 est un des axes majeurs du réseau ferroviaire du sud de la Wallonie et en particulier de la province de Luxembourg, reliant Namur à la frontière grand-ducale à Sterpenich, via Libramont et Arlon. Sa mise en service remonte aux années 1854-1859 et si son électrification eu lieu en 1956, elle n'a plus guère fait l'objet d'investissement par après, jusqu'aux travaux de modernisation et de sécurisation par Infrabel à partir de 2010. Avec ses 146,8 km, c'est la plus longue ligne de chemin de fer belge. Son trajet est assez sinueux avec plusieurs courbes majeures et ne comporte aucun tunnel ni ouvrages d'art particulier.
Sa traversée du massif ardennais emprunte généralement les vallées et les voies ont alors été aménagées en tranchées ou en remblais selon la topographie. C'est le cas du tronçon de 3,5 km situé entre Mellier et la gare de Marbehan, considéré dans la présente fiche, et qui occupe le fond de la vallée du Ruisseau de Mellier, particulièrement étroit à ce niveau. La ligne se trouve à 390 m d'altitude au niveau des Forges de Mellier. Les versants, entièrement couverts par une végétation forestière (feuillus et plantations résineuses), culminent à 450 m.
Du point de vue géologique, le secteur repose sur un socle rocheux datant du Siegenien inférieur (Dévonien inférieur): il s'agit ici du faciès d'Anlier caractérisé par des bancs de phyllades et des schistes en alternance des quartzophyllades et des amas de quartzites (rarement un peu calcareux). Marquant un chevauchement majeur, la faille d'Herbeumont traverse la région d'est en ouest (voir Asselberghs, 1946).
Biogéographiquement, le site est localisé en région continentale au sein du district phytogéographique ardennais.
La voie ferrée de la ligne SNCB 162 entre Mellier et Marbehan, comme c'est le cas pour le tronçon situé vers Naleumont, est d'une importance majeure pour les reptiles, et en particulier pour la coronelle lisse (Coronella austriaca), serpent thermophile des milieux rocailleux et ensoleillés, très localisé en Ardenne mais ici très prospère puisque sa population locale est considérée comme la plus importante de la Région wallonne (plus de 2000 individus estimés pour l'ensemble du tronçon Naleumont-Forges de Mellier - données E. Graitson).
Le site héberge au moins deux autres reptiles, plus répandus, le lézard vivipare (Zootoca vivipara) et l'orvet fragile (Anguis fragilis), tandis que trois espèces d'amphibiens ont été notées en gîte terrestre, à savoir le crapaud commun (Bufo bufo), la salamandre tachetée (Salamandra salamandra) et le triton alpestre (Ichthyosaura alpestris).
L'inventaire de la flore et la description de la végétation restent à réaliser mais quelques données indiquent la présence, sur certains affleurements rocheux, d'une flore silicicole et thermophile (obs. L.-M. Delescaille et M. Ameels, 2015): canche flexueuse (Deschampsia flexuosa), lotier corniculé (Lotus corniculatus), petite oseille (Rumex acetosella), genêt à balais (Cytisus scoparius), germandrée scorodoine (Teucrium scorodonia), polypode vulgaire (Polypodium vulgare s.s.), orpin élégant (Sedum forsterianum), laitue des murailles (Mycelis muralis), fausse capillaire (Asplenium trichomanes), etc.