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On n'en a que peu conscience mais les travaux d'aménagement routiers sont de gros consommateurs de matériaux.
A telle enseigne que la carrière de Mantry, au lieu-dit Montoulin, n'a été exploitée que 2 années, uniquement pour fournir des matériaux pour la construction de l'autoroute A39.
Elle est fermée depuis et a été réaménagée pour que la nature y reprenne ses droits. Ceci dit, cette carrière offre l'opportunité à l'apprenti géologue l'occasion de découvrir de belles coupes stratigraphiques "in situ".
Ce qui rend quand même les choses plus faciles à appréhender que quand on n'a que l'extrait de la cartegéologique pour s'informer ! Pour ceux qui ne connaissent pas, voici un extrait de cette carte :
Mais revenons d’abord un peu en arrière en résumant la formation du massif jurassien :
Ce paragraphe volontairement succinct mériterait d'être plus développé mais a principalement pour but de placer le contexte pour permettre de mieux comprendre la suite.
La chaîne hercynienne
A l'ère primaire (-420 Ma à -270 Ma), une chaîne de montagne comparable à l'Himalaya actuel se forme en Europe : la chaine hercynienne. Les roches datant de cette époque sont principalement des granites. Depuis la fin de l'ère primaire, ces roches ont été en grandes partie érodées et la région correspondant à l'actuel Jura ne présente plus guère de relief.
(1) Ma = Millions d'années
Les marnes du Trias
Au début de l'ère secondaire (-250 Ma), la région du Jura est progressivement recouverte d'une mer. Une épaisse couche de marnes s'y dépose, mélange d'argile déposé par les fleuves et rivières dans la mer et/ou en milieu plus profond et de calcaire, formé par l'accumulation des squelettes des animaux marins. Si les calcaires se forment en domaine marin peu profond, agité et bien oxygéné, il suffit d’un changement du niveau de la mer pour produire des marnes : le milieu est alors généralement plus profond, abondamment nourri de particules argileuses, et plus calme.
Les dépôts calcaires
Au cours du Jurassique et du début du Crétacé (-200 Ma à -100 Ma), une mer, la Mésogée, occupe tout le Sud de l’Europe et envahit les zones affaissées, dont le Jura actuel. le Jura est alors une plate-forme océanique peu profonde. Le climat est tropical, une abondante flore marine se développe. Ces conditions sont propices au dépôt d'importantes quantités de calcaire. C'est d'ailleurs en référence au calcaire retrouvé dans le Jura que cette période géologique fut nommée Jurassique.
En résumé, les zones affaissées ont piégé les sédiments, qui se sont déposés en couches successives, jusqu’à produire des roches calcaires. En prime, on vient de voir que seuls 2 types de roches constituent 95 % des terrains du Jura : les calcaires et les marnes.
L'émersion du Jura
Vers -100 Ma, les plaques Africaine et Eurasienne entrent en collision, ce qui a pour principale conséquence la formation des Alpes. Cette compression a également pour conséquence secondaire de faire remonter le Jura qui émerge alors. Le jura présente alors un relief de plateau peu élevé. Au cours des millions d'années suivantes, lors de l'ère tertiaire en particulier, le Jura étant en dehors de l'eau, il n'y a pas de dépôt de nouveau sédiments.
Le plissement du Jura
La plaque africaine continue de pousser vers la plaque Eurasienne. Les Alpes continuent de grandir. Les conséquences des pressions exercées se propagent toujours jusqu'au Jura. Les marnes et calcaires finissent par se plisser (-10 Ma) jusqu'à donner les reliefs actuellement observables.
La diagénèse des calcaires
Evidemment, après le dépôt du sédiment à la roche, il s'est passé 2 ou 3 choses. Cela s'appelle la diagénèse : c'est l'ensemble des processus physico-chimiques et biochimiques par lesquels les sédiments sont transformés en roches sédimentaires.
En 1er lieu, dans l'ordre (ou en même temps) :
- la compaction : sous l'effet de la pression des sédiments qui continuent à se déposer, il y a départ de l'eau ; dans un premier temps, l'eau tend à fuir en grande quantité sous l'effet de la charge supportée ; dans un second temps, ce sont les grains qui se réarrangent de façon à supporter cette charge, et il y a tassement.
- la cimentation : les éléments dissous par l'eau peuvent, en précipitant, cimenter entre elles les particules.
- le concrétionnement : les concrétions sont des accumulations de minéraux particuliers qui ont lieu au cours du dépôt sédimentaire, ou ultérieurement ;
- l'épigénisation et la métasomatose : le premier correspond à la transformation d'un minéral préexistant en un autre de même composition ; il s'agit souvent d'un changement dans la structure du minéral : par exemple, l'aragonite, contenue généralement dans des restes calcaires d'organismes, se transforme en calcite ; la seconde a lieu à plus grande échelle et correspond à la substitution d'un minéral par un autre sans changement de volume : par exemple, le carbonate calcique (CaCO3) est parfois remplacé par du sulfate de fer (ammonites pyriteuses)
Si sur le principe, donc, cela semble simple, l'apprenti géologue (ou eartcacheur) est confronté à tout un tas de soucis : déjà, si on sait que les roches sont partout, on ne les voit que rarement : d’une part parce que la couverture végétale recouvre tout ou presque tout et que, sous cette végétation, on ne trouve pas la roche « dure » mais le sol (dans le sens : là où s’implantent les racines). Ensuite parce que chaque cas ou presque est particulier ... d'autant plus qu'en 100 millions d'années, Dame Nature a largement eu le temps de faire et défaire les choses ! Au final, cela a conduit les géologues à bâtir l'echelle stratigraphique suivante :
Et si on illustrait ça avec un ou deux exemples ?
Par exemple, une fois dégagés, certains terrains apparaissent comme disposés en couches plus ou moins régulièrement empilés. Comme sur ce bord de route vers Ladoye sur Seille, où alternent des bancs alternativement marneux et calcaires :
Cette organisation stratifiée est due à des interruptions périodiques du dépôt (présence de lacunes) ou à des modifications de la sédimentation sur un fond marin proche de l’horizontale (alternance de bancs calcaire / calcaire marneux / marne). Il va de soi que, lorsqu'au contraire les conditions restent stables sur une longue période (plusieurs Million d'années successives), le dépot sera continu sur une grande épaisseur.
D'ailleurs ! On peut se poser la question : qu'elle est le taux de sédimentation ? A quelle vitesse ça se dépose ?
Je n'étonnerai personne en disant que, j'ai eu beau chercher, seules des évaluations et estimations sont disponibles ... Et elles varient du simple au quintuple, selon les auteurs et les périodes considérées ...
La moyenne se situe quand même entre 2 et 10 m / Ma, ceci avant que la diagenese s'en mèle. Et avec de grandes variations : Il a quand même été mesuré au large du Pérou un taux de sédimentation actuel estimé à environ 100 m sur le dernier Million d'années.
Autre exemple, le flan Nord de la reculée du Hérisson permet de voir la succession des couches horizontales des calcaires de l’Oxfordien supérieur :
Bref, il y a beaucoup à lire et à apprendre pour réussir à apréhender la complexité du Massif Jurassien !
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 :
1- Au WP1, vous êtes proches de l’ancien front de taille : quelle est la bonne photo ? Pourquoi ?
2- A partir du texte, comment est l’organisation stratifiée sur le front de taille : continue, lacunaire, alternée ou autre ?
3- Pour faire la différence entre des marnes et des calcaires, il suffit de poser le bout de sa langue sur un caillou : le calcaire pur « boit » la salive contrairement au calcaire marneux, aux marnes et aux argiles. Faites le test sur une pierre au WP2. Quelle est votre conclusion ?
4- Avec votre panoplie d’apprenti géologue (ongle, monnaie, canif), réalisez un test de Mohs sur une des pierres au WP2. Qu’en déduire ?
Pour mémoire :
Condition facultative mais toujours sympathique : Prenez une photo de vous sur place avec votre GPS (et la langue sur un caillou !) et ajoutez cette photo à votre log.
EN
There is little awareness of this, but road building works are heavy consumers of materials.
So much so that the quarry at Mantry, at Montoulin, was only used for 2 years, only to supply materials for the construction of the A39 motorway.
It has since been closed and has been reorganized so that nature can regain its rights. That said, this career offers the apprentice geologist the opportunity to discover beautiful stratigraphic cuts "in situ".
What makes things even easier to apprehend than when you only have the excerpt of the map to get informed! For those who do not know, here is an excerpt of this map:
But let us return a little back, summarizing the formation of the Jura massif:
This voluntarily succinct paragraph deserves to be more developed, but its main purpose is to set the context for a better understanding of what follows.
The Hercynian Chain
In the primary era (-420 Ma to -270 Ma), a mountain range comparable to the present Himalayas forms in Europe: the Hercynian chain. The rocks dating from this period are mainly granites. Since the end of the primary era, these rocks have been largely eroded and the region corresponding to the present Jura has hardly any relief.
(1) Ma = Million years
The Triassic marls
At the beginning of the secondary era (-250 Ma), the Jura region is progressively covered by a sea. A thick layer of marls is deposited there, a mixture of clay deposited by rivers in the sea and / or in deeper medium and limestone, formed by the accumulation of the skeletons of marine animals. If the limestones are formed in a shallow, well-oxygenated, agitated marine domain, a change in sea level is sufficient to produce marls: the medium is then generally deeper, abundantly nourished with clayey particles, and calmer.
Limestone deposits
During the Jurassic and early Cretaceous (-200 Ma to -100 Ma), a sea, the Mesogeum, occupies the whole of southern Europe and invades the collapsed areas, including the present-day Jura. the Jura is then a shallow oceanic platform. The climate is tropical, an abundant marine flora develops. These conditions are conducive to the deposit of large quantities of limestone. It is also in reference to the limestone found in the Jura that this geological period was named Jurassic.
In summary, the collapsed areas trapped the sediments, which were deposited in successive layers, until calcareous rocks were produced. As a bonus, we have just seen that only 2 types of rocks constitute 95% of the Jura lands: limestones and marls.
The emergence of the Jura
Towards -100 Ma, the African and Eurasian plates collide, the main consequence of which is the formation of the Alps. This secondary compression also has the secondary effect of raising the Jura, which then emerges. The jura then has a low plateau relief. In the following millions of years, during the tertiary era in particular, the Jura being outside the water, there is no deposit of new sediments.
The folding of the Jura
The African plate continues to grow towards the Eurasian plate. The Alps continue to grow. The consequences of the pressure exerted always spread to the Jura. The marls and limestones end by folding (-10 Ma) until giving the reliefs currently observable.
The diagenesis of limestones
Obviously, after the deposition of the sediment to the rock, two or three things happened. This is called diagenesis: it is the set of physicochemical and biochemical processes by which the sediments are transformed into sedimentary rocks.
First, in order (or at the same time):
- compaction: under the effect of the pressure of the sediments which continue to be deposited, there is water; in a first stage, the water tends to leak in large quantity under the effect of the supported load; in a second step, it is the grains which rearrange themselves so as to support this charge, and there is settlement.
- cementing: elements dissolved by water can, by precipitating, cement the particles together.
concretion: concretions are the accumulations of particular minerals that occur during sedimentary deposition, or later;
- epigenization and metasomatosis: the first corresponds to the transformation of a pre-existing mineral into another of the same composition; it is often a change in the structure of the mineral; for example, aragonite, generally contained in limestone remnants of organisms, is transformed into calcite; the second takes place on a larger scale and corresponds to the substitution of one mineral for another without volume change: for example, calcium carbonate (CaCO3) is sometimes replaced by iron sulphate (pyrite ammonites)
If, on the principle, therefore, it seems simple, the apprentice geologist (or eartcacher) is confronted with a whole lot of worries: already, if one knows that the rocks are everywhere, one sees them rarely: because the vegetation covers all or almost all, and under this vegetation the "hard" rock is not found, but the soil (in the sense: where the roots are implanted). Then because every case or almost is particular ... especially since in 100 million years, Mother Nature has had ample time to make and undo things! In the end, this led the geologists to construct the following stratigraphic scale:
What if we illustrated that with one or two examples?
For example, once cleared, some lands appear to be arranged in layers more or less regularly stacked. As on this roadside towards Ladoye sur Seille, alternating banks alternately marly and calcareous:
This stratified organization is due to periodic disruption of the deposit (presence of gaps) or to changes in sedimentation on a seabed close to the horizontal (alternating limestone / limestone beds / marl). It goes without saying that when the conditions remain stable over a long period (several Millions of successive years), the deposit will be continuous over a great thickness.
By the way! One can ask the question: what is the rate of sedimentation? How fast is it set?
I will not astonish anyone by saying that, although I have been searching, only estimates and estimates are available ... And they vary from one to five times, according to the authors and the periods considered ...
The average is still between 2 and 10 m / Ma, this before the diagenesis enters. And with great variations: It was nevertheless measured off the coast of Peru a current sedimentation rate estimated at about 100 m / Ma.
Another example is the northern flank of the Hedgehog retreat which shows the succession of the horizontal layers of the upper Oxfordian limestones:
In short, there is much to read and learn to succeed in understanding the complexity of the Jurassien Massif!
Log in this "Found it" cache and send me your suggestions for answers either via my profile or via the geocaching.com message center, and I will contact you if there is a problem:
1- At the WP1, you are close to the former front: what is the right photo? Why ?
2. From the text, how is the organization stratified on the size front: continuous, incomplete, alternating or otherwise?
3- To distinguish between marls and limestones, it is enough to put the tip of its tongue on a pebble: the pure limestone "drinks" the saliva unlike marly limestone, marls and clays. Take the test on a stone at WP2. What is your conclusion?
4- With your apprentice geologist (nail, coin, penknife), perform a Mohs test on one of the stones at WP2. What can we deduce from it?
For memory :
Optional condition but still nice: Take a picture of you on the spot with your GPS (and the language on a pebble!) And add this photo to your log.