Objet : Coulées volcaniques avec prismation
Intérêt : Localisation du point d'émission de la lave
Roche : Trachyte quartzifère
Âge : Permien
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La batterie des Lions
La Batterie des lions est située en pleine ville de St Raphaël. Le nom vient de deux îlots rocheux, le lion de mer et le lion de terre, composé de porphyre , qui émergent devant le port de plaisance de Santa-Lucia dans la baie de Saint-Raphaël. Au début du sentier des douaniers, juste après le Port de Santa-Lucia se trouve une monumentale batterie de tuyaux d'orgue couchés. Il s'agit d'une coulée de trachyte, lave riche en quartz, émise par un ancien volcan situé à Santa-Lucia, apparu pendant l'intense phase de volcanisme au Permien. Volcan à l'origine aussi des deux deux ilots, les deux lions (Terre et Mer).
L’effet est sensationnel. La roche présente en effet une disposition prismatique en hexagones réguliers formant des colonnes contiguës. Il s’agit là d’une lave qui a plus ou moins coulé et qui a refroidi de façon à former ces prismes.
Ce site est d’un intérêt particulier sur le plan géologique. Le refroidissement de la lave a formé des prismes basculés vers le sud, daté de 250 Ma. C’est la présence d'hématite lui donne cette couleur rouge orangée. Ces coulées se sont mises en place sous forme de dômes trachytiques et témoignent de l'activité de l'ancien volcan qui a disparu après son effondrement en mer à l'ère tertiaire, consécutivement à l'orogenèse alpine. C'est aussi pendant cette phase que se sont séparées Provence et Corse.
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La prismation des laves
Le phénomène le plus impressionnant et le plus esthétique dans le volcanisme, à part l’éruption elle-même, est ce qui nous reste des coulées de lave après leur refroidissement : les orgues.
Ce débit en prismes, caractéristique de certaines laves est considéré comme dû à des fissures de retrait lors du refroidissement. Cette prismation est la conséquence du refroidissement de la lave : elle est émise à plus de 1000°C, et un faible refroidissement de l'ordre d'une centaine de degrés suffit à amorcer une prismation au niveau de la surface de refroidissement. Les prismes se forment perpendiculairement à la surface de refroidissement. Le pendage des prismes étant faible, on peut en conclure que l'écoulement était quasi vertical et que l'on se trouve sur de la zone d'émission de la lave.
La prismation est d'autant plus marquée que le refroidissement est rapide, la matière a moins de temps pour se réorganiser. La prismation gagnant peu à peu l'intérieur de la coulée, on trouve les prismes de plus gros diamètre à la base des coulées, endroit où le refroidissement est plus lent.
Les coulées prismées, malgré leur aspect "multicouches superposées", ne se sont formées que par l’émission d’une et une seule émission volcanique, leur aspect n'est en effet lié en rien à la présence de plusieurs coulées différentes. Après sa mise en place, le corps de la coulée, lors du refroidissement, se solidifie et peut parfois former des prismes hexagonaux disposés en colonnes verticales semblables à des orgues.
La formation d’une coulée prismée obéit à plusieurs conditions : la composition du magma et son mode de cristallisation, le temps de refroidissement de la coulée et, dans une moindre mesure, l’épaisseur de celle-ci, paramètre pouvant être dans certains cas relié au temps de refroidissement.
A partir de la base de la coulée, des cellules de convexion se mettent en place lors du refroidissement, il y a formation de prismes par rétraction de la lave solidifiée. Chaque prisme représente en largeur la taille d’une cellule de convexion. La base des prismes est déjà formée, alors que la partie supérieure n’est pas prismée et encore liquide ou tout du moins sous forme d’un gel.
Ces figures se forment par une diminution du volume de la lave, qui se rétracte selon des formes géométriques. mais pourquoi des hexagones ?
La fissuration de la roche nécessite de l'énergie; plus une fissure est longue, plus son coût énergétique est grand. Or, à surface égale, un hexagone présente le plus petit périmètre possible. La nature sélectionne donc la forme la moins dispendieuse en énergie : l'hexagone (autre exemple : la forme hexagonale des alvéoles dans les ruches. Un petit périmètre nécessite moins de cire pour sa construction).
Les colonnes prismées sont disposées perpendiculairement à la surface de refroidissement. Un refroidissement lent favorise la régularité des prismes formés.
En cas de refroidissement homogène, on obtient des orgues régulières. Dans le cas contraire, suite à des mouvements au sein de la coulée encore fluide, les orgues présenteront des sections correspondant chacune à une cellule de convexion. Les prismes peuvent aussi s'agréger, jusqu'à fusionner.
Après érosion, la surface de la coulée révèle une texture pavimenteuse, constituée d'éléments vaguement hexagonaux et de dimensions variables.
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Votre mission
Pour se conformer aux nouvelles directives éducatives pour les Earthcaches vous devez répondre aux quatre questions suivantes.
1 – Pourquoi le lave atteint cette forme exagonale?
2 – Expliquez sommairement le phenomene de transformation de la coulée de lave en prismes ?
3 – Quelle est la dimension de l'un des prisme situé dessous l'escalier?
Loguez cette cache " Found it " et envoyez-moi vos propositions de réponses soit via mon profil, soit via la messagerie geocaching.com (Message Center), et je vous contacterai en cas de problème.
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Toutes les photos, ne donnant pas d’indices, seront fortement appréciées
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The Lions battery
Battery lions is located in the city of St Raphael. The name comes from two rocky islands, sea lion and the lion of land, consisting of porphyry, which emerge before the marina of Santa Lucia in the bay of Saint Raphael. Early in the coastal footpath, just after the Santa Lucia Port is a monumental battery lying organ pipes. This is a trachyte casting, quartz-rich lava emitted by an ancient volcano located in Santa Lucia, appeared during the intense phase of Permian volcanism. Volcano originally also two two islands, the two lions (Land and Sea).
The effect is stunning. The rock indeed presents a prismatic arrangement regular hexagons form contiguous columns. This is a washing which is more or less cast and cooled to form the prisms.
This site is of particular interest geologically. The cooling of the lava formed prisms tilted to the south, dated to 250 Ma. It is the presence of hematite gives it that orange-red color. These castings were implemented as trachytic domes and demonstrate the activity of the ancient volcano that disappeared at sea after his collapse in the Tertiary, following the Alpine orogeny. It was also during this phase that are separated Provence and Corsica.
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The lava prismation
The most impressive and most aesthetic phenomenon in volcanism, besides the eruption itself, is what remains of lava flows after cooling: the organ.
This flow prisms, characteristic of some debris is considered due to shrinkage cracks during cooling. Prismation this is the consequence of cooling the washing: it is issued at more than 1000 ° C, and a low cooling of the order of one hundred degrees is sufficient to initiate a prismation at the cooling surface. The prisms are formed perpendicular to the cooling surface. The dip of the prisms being low, it can be concluded that the flow was almost vertical and one is on the lava emission zone.
The prismation is all the more marked that cooling is fast, the material has less time to reorganize. The prismation gradually winner inside the casting, there are prisms larger diameter at the base of flows, where cooling is slower.
Heats prismées despite their appearance "superposed multilayers", does that are formed by the emission of a single and a volcanic emission, appearance is indeed linked in any way to the presence of several different flows. After its introduction, the body of the melt, on cooling, solidifies and can sometimes form hexagonal prisms arranged in vertical columns to the similar organs.
Forming a prism-ballasted casting obeys to several conditions: the composition of magma and its crystallization mode, the casting cooling time and, to a lesser extent, the thickness thereof, a parameter which can be in some cases connected to the cooling time.
From the base of the casting, the convective cells are set up on cooling, there is formation of prisms by retraction of the solidified lava. Each prism represents widthwise size of the convection cell. The base of the prisms is already formed, while the upper part is not prism-ballasted and still liquid or at least in the form of a gel.
These figures are formed by a reduction in the volume of the washing, which retracts according to geometric shapes. but why hexagons?
Cracking of the rock requires energy; over a crack, the greater its energy cost is high. But like basis, hexagon has the smallest scope possible. Nature, then selects the least expensive form of energy: the hexagon (another example: the hexagonal shape of the cells in hives A small area requires less wax to its construction.).
Prismées the columns are arranged perpendicular to the cooling surface. Slow cooling promotes regular training prisms.
If uniform cooling, regular organs is obtained. If, due to movements within the still fluid casting, organs present sections each corresponding to a convection cell. The prisms may also aggregate, to merge.
After erosion, the surface of the casting revealed a squamous texture consisting of vaguely hexagonal elements and variable dimensions.
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Your mission
To comply with the new educational guidelines for Earthcaches you must answer four questions.
1 - Why does the lava reaches this exagonale shape?
2 - Explain briefly the phenomenon of transformation of the prisms of lava?
3 - What is the dimension of a prism located below stairs?
Log in this cache "Found it" and send me your answers proposals or via my profile or via geocaching.com messaging (Message Center), and I will contact you in case of problems.
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All photos, not giving clues, will be highly appreciated
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