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#1 - DécouVERTe de la géologie du Limousin

A cache by Chtigones Send Message to Owner Message this owner
Hidden : 10/01/2019
Difficulty:
1.5 out of 5
Terrain:
1 out of 5

Size: Size:   other (other)

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Geocache Description:


J’aurais pu intituler cette cache « la géologie pour les nuls ». En effet, vous trouverez ici de quoi vous initier à la reconnaissance des principales familles de roches. Il peut être compliqué d’accéder à certaines d’entre elles dans la nature alors cette earthcache vous les apporte sur un plateau … plus exactement sur un campus.







DécouVERTe de la géologie du Limousin
Cette Earthcache est la première d'une série de 4 présentant les principales familles de roches du Limousin.
This Earthcache is the first of a series of 4 presenting the main families of rocks of the Limousin.

#1

Roches Métamorphiques / Metamorphic rocks


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L’accès du musée est libre et gratuit, tous les jours
Free access to the museum 24/7




Vue générale du musée -  Global view of the site



Le musée géologique de plein air du Limousin

Le musée géologique de plein air est né en 2008, année de la Terre, d’une initiative de l’équipe de géologie de la Faculté des Sciences et Techniques et en partenariat avec des professionnels régionaux : la délégation régionale de l’UNICEM (Union nationale des industries de carrières et de matériaux de construction) et une entreprise spécialisée dans la rénovation des monuments historiques à Brive (pour la rénovation et la préservation des échantillons).

L’objectif du musée géologique de plein air est de présenter, de manière pérenne et en accès libre, vingt-quatre blocs de roches représentant les principales formations géologiques qui constituent le sous-sol du Limousin et des photographies représentatives d’affleurements géologiques typiques de chacune des familles présentées. Des panneaux donnent une explication générale de la géologie de la région sous forme d’une « histoire géologique » et par une présentation de l’intérêt économique et architectural des matériaux exposés.

Ce musée a été conçu comme un outil pédagogique permettant à la fois une initiation pour le grand public et une information plus poussée pour les étudiants du campus.

Le site était tout trouvé pour vous proposer la première Earthcache de Limoges. Elle vous permettra de découvrir les bases de la géologie régionale et d’identifier chacune des 4 grandes familles de roches présentes dans la région en les touchant "en vrai" plus facilement que souvent dans le nature. 

L’organisation générale du site

Vingt quatre blocs de roches pesant chacun entre 1 et 3 tonnes sont disposés sur le campus autour du panneau d’accueil qui présente une carte et un résumé de l’histoire géologique du Limousin. Leur emplacement fait référence à leur ancienneté. Plus les roches sont proches du panneau principal, plus elles sont âgées. Seules des roches provenant du Limousin ou de sa proximité immédiate y sont sont présentées.
 

Commencez par la lecture de ce panneau puis dirigez-vous vers les panneaux pupitres pour répondre aux questions permettant de valider cette Earthcache..

Ces roches vous racontent une histoire géologique longue de plus de 500 millions d’années et riche en événements comme

  • la construction d’une grande chaîne de montagnes européenne (appelée varisque ou hercynienne) il y a 300 millions d’années
  • le volcanisme tertiaire (5-6 millions d’années en Limousin)
  • le creusement, plus récent, de profondes vallées (Dordogne, Vézère, Corrèze, Vienne, Creuse, Gartempe, Voueize et leurs affluents)
  • un épisode en bord de la mer près de Brive il y a 200 millions d’années
  • et enfin la chute d’une météorite (Rochechouart)
Ces événements ont eu lieu sous des climats souvent beaucoup plus chauds que le nôtre…

Votre première leçon de minéralogie régionale

Il existe quatre grandes familles de roches sur notre Planète qui se sont formées chacune dans des conditions bien particulières :

  • les roches sédimentaires qui se forment à température et pression ambiantes,
  • les roches métamorphiques qui sont des roches de forte profondeur là où pression et température sont élevées,
et les roches magmatiques qui se divisent en deux groupes :
  • les roches volcaniques, issues de la solidification d’un magma qui a atteint la surface de la Terre (par l’intermédiaire d’une éruption volcanique) et
  • les roches plutoniques (Pluton était le dieu du monde souterrain) lorsque le magma qui ne pouvait monter jusqu’à la surface, a cristallisé en profondeur.
Ainsi, en classement une roche dans l'une de ces 4 familles, on spécifie également les conditions de sa formation.



Dire qu’une roche est SEDIMENTAIRE signifie qu’elle s’est formée à la surface de la Terre, parfois à l’air libre (c'est le cas des dunes de sable), mais le plus souvent sous l’eau (par dépôt de la vase dans un lac, une mer), et qu’elle s’est solidifiée par la suite. Le calcaire est une forme de roche sédimentaire qui signifie en outre que le climat était chaud lors de sa formation.


Dire qu’une roche est METAMORPHIQUE signifie qu’en profondeur (entre 10 et 50 km en général), une ancienne roche (qui pouvait être sédimentaire, volcanique, plutonique ou encore une ancienne roche déjà métamorphique) a été transformée (sans fondre) par des fortes pressions et par une température élevée. Ces transformations ont lieu au sein d’une chaîne de montagnes ou le long d’une zone de subduction.


Identifier une roche comme VOLCANIQUE signifie qu’il y a eu une éruption volcanique autrefois à cet endroit ; les magmas issus de ce volcan se sont solidifiés en refroidissant rapidement.


Enfin une roche est dite PLUTONIQUE lorsqu'elle provient d’un magma qui a cristallisé en profondeur (dans le cas des granites, au sein d’une chaîne de montagnes), et donc, que l’endroit où se trouve cette roche était situé lors de sa formation à 10 ou 20 Km sous terre et s'est ensuite retrouvé en surface par le phénomène de l'érosion.


Voici quelques notions simples pour procéder à une première détermination même si l’on ne dispose pas du contexte. Car une roche se détermine d’abord à l’affleurement, c'est-à-dire sur son site d’origine (on parle alors de disposition en grand, structure en grand) puis en regardant l’échantillon à la loupe ou par différents procédés (on parle alors de structure en petit, de minéralogie).


Les roches métamorphiques


http://www.unilim.fr/musee_geologique_de_plein_air/wp-content/uploads/sites/12/2016/02/19-aubazines-b-640x360.jpg
Affleureurement de roches métamorphiques près d’Aubazines (Corrèze); le saut de la Bergère.

Comment reconnaître une roche métamorphique ?

Les roches métamorphiques se débitent en feuillets parallèles à cause de l’orientation des minéraux qui les composent. On appelle cela la "schistosité".
Les feuillets sont fins (c'est le cas de l'ardoise ardoise et du schiste) lorsque les minéraux sont de petite taille et peu visibles à l’œil nu (quelques dizaines de microns).
Les feuillets sont plus épais lorsque la taille des minéraux atteint ou dépasse le millimètre comme dans les gneiss, les micaschistes ou les amphibolites.

Les roches métamorphiques ne contiennent pas de fossiles et sont très diverses. Certaines sont très connues comme les schistes, d’autres plus rares comme les éclogites ou les cipolins.
 

Dans le musée, vous trouverez de nombreuses roches métamorphiques identifiables à leur étiquette verte : ardoises, schistes, gneiss, micaschistes, amphibolite, serpentine et anatexites (ou migmatites) qui sont des roches intermédiaires entre les gneiss et les granites.

   
Deux exemples de roches métamorphiques :
à gauche, une amphibolite (vert foncé) avec des leptynites (gneiss plus clairs) provenant de Freisselines (23)
à droite un gneiss contenant quartz et feldspaths (clairs) et du mica noir (Masseret, 19)


Comment se forment les roches métamorphiques ?

Les roches métamorphiques proviennent de la transformation à fortes pression et température de roches préexistantes (voir schéma général).
C’est la tectonique des plaques (mouvement des plaques de la croûte terrestre) qui a emmené des roches vers la profondeur de la Terre dans des zones où pression et température sont élevées. Ensuite, c'est l’érosion qui les a ramenées vers la surface.

Ces processus ne peuvent se produire que durant la formation d’une chaîne de montagnes.

Lorsque l'on s'enfonce à l’intérieur de la Terre, la température augmente de 1 degré par 30 mètres en moyenne : par exemple, dans une mine de charbon à 1 km de profondeur, il fait 30 degrés. A 10 km il fait 300 degrés, à 20 km, 600 degrés etc.

Sur le schéma général, le métamorphisme est réprésenté par tout le domaine en vert. A ces températures et pressions, les roches sont transformées. Certains minéraux disparaissent, d’autres apparaissent. La nature de la roche métamorphique (gneiss, schiste, etc…) dépend de la composition chimique de la roche initiale et des conditions du métamorphisme (pression et température).

Une argile métamorphisée donne d’abord un schiste (à faibles pression et température), puis un gneiss lorsque la température et la pression sont plus fortes mais, quelles que soient les conditions, elle ne donnera jamais une amphibolite (qui provient de la transformation d’un basalte) car les argiles ne contiennent pas les éléments nécessaires à la formation d’amphiboles en grande quantité. Lorsqu’il se rapproche de la zone en pointillés rouges (dans le cas le plus courant), un gneiss (par exemple) commence à fondre. S’il fond en totalité et s’il recristallise, il donne une roche plutonique ; s’il fond partiellement avant de se solidifier à nouveau, la roche obtenue est une anatexite (ou migmatite) qui possède à la fois des caractères de roche métamorphique (zones avec orientation) et des caractères de roche plutonique (zones sans orientation).

Parmi les schistes notables, l'ardoise, très plane et de schistosité marquée, se débite en fines dalles servant à la couverture des toitures. On peut aussi utiliser la lauze de schiste, plus épaisse. Dans leur usage industriel, les ardoises de mauvaise qualité sont sujettes à la rouille. Ce défaut provient de la présence de minerai de fer (la forme la plus connue est celle de la pyrite, mais on rencontre également des grenats, de la magnétite) contenu dans certaines veines du gisement ou dispersée.

Lorsque la roche sédimentaire, avant d'être entraînée en profondeur, est composée d’une alternance de lits argileux et siliceux, le métamorphisme a pour résultat de former dans la roche finale des lits de quartz, clairs, au milieu des feuillets d’argile empilés, de couleur sombres.

Les roches métamorphiques, abondantes dans la région, ont été amenées jusqu’à la surface de la Terre par érosion des 15, 20 ou 30 km de roches qui reposaient sur elles.

Les principales roches métamorphiques visibles en Limousin

  • Micaschistes près d’Argentat en Corrèze
  • Gneiss roses à Aubazine en Corrèze
  • Leptynites entre Saint Chamand et Brive en Corrèze
  • Orthogneiss près de Donzenac (Corrèze)
  • Schistes (ardoises) près de Donzenac (Corrèze)
  • Paragneiss plissés à Uzerche en Corrèze
  • Contact entre granite et gneiss micaschisteux à Chatelus le Marcheix en Creuse
  • Amphibolites et micaschistes à Freisselines en Creuse

Références bibliographiques :

  • Patrimoine géologique du Limousin, de la roche au paysage - Presses universitaires de limoges - Hubert BRIL,  Jean-Pierre FLOC'H - 2018
  • Géologie du Limousin - hachette livre / bnf - E BARRET - 2016
  • Curiosités géologiques Haute-Vienne Limousin - Editions BRGM - 2017
  • Promenades géologiques Biotope édition. Lyon 2013
  • Sous le sol du Limousin. L’ostal del Libre 1993
  • La collection Masson/Dunod) : Massif central Limousin Auvergne de A. de Goër 1978

Pour approfondir votre découverte, vous pourrez aussi visiter le site web du musée : http://www.unilim.fr/musee_geologique_de_plein_air/
Vous y trouverez également de nombreuses autres références bibliographiques et des liens.

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Pour valider votre découverte, vous devrez :

1. Loguer cette cache "Found it"

2. M'envoyer vos réponses aux questions suivantes, soit via mon profil, soit via la messagerie geocaching.com (Message Center).


Q1. Citez les 4 principales familles de roches présentées dans le musée de plein air (« Roches …. »)

 
Q2. A proximité du totem d’accueil, vous trouverez un panneau d'échantillons montrant un usage artisanal et industriel de l’une des roches métamorphiques présentes dans le sud de la région. De quelle roche s’agit-t-il ? (plusieurs noms acceptés). Indiquez quelle est la principale caractéristique de cette roche qui est exploitée ici.
.
Q3. Trouvez sur le campus le bloc de roche métamorphique provenant d'Allassac. Observez ce bloc et indiquez les deux couleurs principales de l'échantillon.
 
Q4. Expliquez avec vos propres mots quels phémomènes ont conduit à la formation de ce bloc et, d'après vous, quelle roche constitue les deux parties en forme d'amande présentes sur le bloc.

3. Poster une photo-preuve de votre passage sur le site sans dévoiler les réponses aux questions.
Je vous demande pour cela une photo devant une autre roche emblématique de la région : la brèche de Rochechouart, résultat de la chute d’une météorite géante (photo
de votre GPS, de votre avatar ou de vous-même en évitant de montrer votre visage pour des raisons de confidentialité).

Je vous contacterai en cas de problème. Tout log non suivi des réponses sera effacé.

Pourquoi "VERT" ?
Ma première cache posée (GC3VHY2) était une boîte verte, avec un stylo vert, un log book vert et des objets d'échange verts. Ainsi est née l'idée de placer les caches qui ont suivi sous le signe du "VERT" et de proposer un défi consistant à y déposer de préférence des objets "VERTs". Ce défi ne peut malheureusement pas concerner les earthcaches.




Note : some parts are written with the help of automatic translator. Tecnical vocabulary issues may occure

.

The Limousin Outdoor Geological Museum

The outdoor geological museum was born in 2008, the year of the Earth, from an initiative of the geology team of the Faculty of Science and Technology and in partnership with regional professionals: the regional delegation of UNICEM (Union nationale des industries de carrières et de matériaux de construction) and a company specialized in the renovation of historic monuments in Brive (for the renovation and preservation of the samples).

The objective of the open-air geological museum is to present, in a perennial manner and with free access, twenty-four blocks of rocks representing the main geological formations that constitute the Limousin soil and representative pictures of geological outcrops typical of each of the families presented. Panels provide a general explanation of the geology of the area in the form of a “geological history” and a presentation of the economic and architectural significance of the displayed materials.

This museum has been designed as an educational tool allowing both an initiation for the general public and further information for campus students.

This site was ideal to offer you the first Earthcache of Limoges. It will allow you to discover the basics of regional geology and identify each of the 4 large families of rocks existing in the region by touching them "in real" more easily than often in the nature.

The general organisation of the site

Twenty-four blocks of rock, each weighing between 1 and 3 tons, are located on the campus around the host totem which presents a map and a summary of the geological history of the Limousin. Their location refers to their age. The closer the rocks are to the main panel, the older they are. Only rocks from the Limousin or its immediate vicinity are presented.
 
Start by reading this panel and then head to the console panels to answer questions to validate this Earthcache.

These rocks tell you a geological history of more than 500 million years and rich in events like
  • the construction of a large European mountain range (called varicose or hercynian) 300 million years ago
  • tertiary volcanism (5-6 million years in Limousin)
  • the more recent development of deep valleys (Dordogne, Vézère, Corrèze, Vienne, Creuse, Gartempe, Voueize and their tributaries)
  • an episode by the sea near Brive 200 million years ago
  • and finally the fall of a meteorite (Rochechouart)
These events took place in climates that were often much warmer than ours…

Your first lesson in regional mineralogy

There are four large families of rocks on our planet that have been each formed under very specific conditions:
  • sedimentary rocks that are formed at room temperature and pressure,
  • metamorphic rocks that are deep rocks where pressure and temperature are high,
and magmatic rocks that are divided into two groups:
  • volcanic rocks, resulting from the solidification of a magma that has reached the Earth’s surface (via a volcanic eruption) and
  • plutonic rocks (Pluto was the god of the underworld) when the magma, which could not reach the surface, crystallized in depth.
Thus, in classifying a rock in one of these 4 families, the conditions of its formation are also specified.



Saying that a rock is SEDIMENTARY means that it has formed on the Earth’s surface, sometimes in the open air (this is the case with sand dunes), but most often under water (by depositing silt in a lake, a sea)and that it solidified afterwards. Limestone is a form of sedimentary rock which also means that the climate was warm when it was formed.

Saying that a rock is METAMORPHIC means that at depth (typically between 10 and 50 km), an ancient rock (which could have been sedimentary, volcanic, plutonic or an ancient metamorphic rock) was transformed (without melting) under high pressures and high temperatures. These transformations take place within a mountain range or along a subduction zone.

Identifying a rock as VOLCANIC means that there was a volcanic eruption once there; the magmas from this volcano solidified as they cooled rapidly.

Finally a rock is called PLUTONIC when it comes from a magma that has crystallized in depth (in the case of granites, within a mountain range), and therefore, that this rock was located, when it was formed, 10 or 20 km underground and then found itself on the surface by the phenomenon of erosion.

Here are some simple concepts to make an initial determination even if we don't have the context. Because a rock is first determined at the outcrop, that is to say on its site of origin (we speak then of layout in large, structure in large) then by looking at the sample with a magnifying glass or by different processes (small structure, mineralogy).

The metamorphic rocks


http://www.unilim.fr/musee_geologique_de_plein_air/wp-content/uploads/sites/12/2016/02/19-aubazines-b-640x360.jpg
Outcrop of metamorphic rocks near Aubazines (Corrèze); le saut de la Bergère.

How do you recognize a metamorphic rock?

The metamorphic rocks flow in parallel sheets because of the orientation of the minerals that make them up.
The sheets are thin (this is the case of slate and shale) when the minerals are small and hardly visible to the naked eye (a few tens of microns).
The sheets are thicker when the size of the minerals reaches or exceeds the millimeter as in gneiss, micaschists or amphibolites.

Metamorphic rocks do not contain fossils and are very diverse. Some are well known as shales, others rarer as eclogites or cipolins.
 
In the museum, you will find many metamorphic rocks identifiable by their green label: slates, schists, gneiss, micaschists, amphibolite, serpentine and anatexites (or migmatites) which are intermediate rocks between gneiss and granite.
  


   
Two examples of metamorphic rocks:
to the left, an amphibolite (dark green) with leptynites (lighter gneiss) from Freisselines (23)
on the right a gneiss containing quartz and feldspar (light) and black mica (Masseret, 19)

How are formed metamorphic rocks?

Metamorphic rocks take their origin from high pressure and temperature transformation of pre-existing rocks (see general diagram).
Tectonics plates movements (plate movement of the Earth’s crust) have taken rocks to depth in areas of high pressure and temperature. Then it was erosion that brought them to the surface.

These processes can only occur during the formation of a mountain range.

When you go inside the Earth, the temperature increases by 1 °C per 30 metres on average: for example, in a coal mine at a depth of 1 km, it is 30 °C. At 10 km it is 300 °C, at 20 km, 600 °C etc.

In the general scheme, metamorphism is the whole area in green. At these temperatures and pressures, the rocks are transformed. Some minerals disappear, others appear. The nature of the metamorphic rock (gneiss, shale, etc.) depends on the chemical composition of the initial rock and the conditions of the metamorphism (pressure and temperature).

A metamorphized clay gives first a shale (at low pressure and temperature), then a gneiss when the temperature and pressure are higher but, whatever the conditions, it will never give an amphibolite (which comes from the transformation of a basalt) because the clays do not contain the elements necessary for the formation of amphiboles in large quantities. When it approaches the red dotted area (in the most common case), a gneiss (for example) begins to melt.

If it melts completely and recrystallizes, it gives a plutonic rock; if it partially melts before solidifying again, the rock obtained is an anatexite (or migmatite) which has both metamorphic rock characteristics (zones with orientation) and plutonic rock characters (zones without orientation).

Among the famous shales, the slate, very flat and of marked schistosity, is cut into thin slabs used for roofing. It is also possible to use shale lauze, which is thicker. In their industrial use, poor quality slates are prone to rust. This defect is due to the presence of iron ore (the best known form is pyrite, but garnets and magnetite are also present) in some veins of the deposit or dispersed.

When the sedimentary rock, before being driven in depth, consists of an alternation of clay and siliceous beds, the metamorphism results in the formation of quartz beds in the final rock, in the middle of stacked, dark clay sheets.

The metamorphic rocks, abundant in the region, were brought to the Earth’s surface by erosion of the 15, 20 or 30 km of rocks that lay on them.

The main metamorphic rocks visible in Limousin

    * Micaschists near Argentat in Corrèze
    * Pink gneiss in Aubazine in Corrèze
    * Leptynites between Saint Chamand and Brive en Corrèze
    * Orthogneiss near Donzenac (Corrèze)
    * Schists (slates) near Donzenac (Corrèze)
    * Folded paragneiss in Uzerche en Corrèze
    * Contact between granite and gneiss micaschisteux at Chatelus le Marcheix en Creuse
    * Amphibolites and micaschists in Freisselines, Creuse

Bibliographic references:

  • Geological heritage of Limousin, from rock to landscape - Presses universitaires de limoges - Hubert BRIL, Jean-Pierre FLOC'H - 2018
  • Geology of Limousin - hachette book/ bnf - E BARRET - 2016
  • Geological Curiosities Haute-Vienne Limousin - Editions BRGM - 2017
  • Geological walks Biotope edition. Lyon 2013
  • Under the ground of the Limousin. Ostal del Libre 1993
  • The Masson/Dunod collection): Central massif Limousin Auvergne de A. de Goër 1978

You can also visit the museum’s website at http://www.unilim.fr/musee_geologique_de_plein_air/
There are also many other library references and links.


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To validate your discovery, you will need to:


1. Log this cache "Found it"


2. Send me your answers to the following questions, either via my profile or via geocaching.com (Message Center).


Q1. List the 4 main families of rocks presented in the Open Air Museum (“Roches…”)

 
Q2. Close to the host totem, you will find a samples panel showing an industrial and artisanal use of one of the methamorphic rocks present in the south of the region. Which rock is it? (several accepted names). Indicate what the main feature of this rock is exploited here.
.
Q3. Find the block of methamorphic rock from Allassac on the campus. Observe this block and describe its shape (rounded, angular, irregular...) and the two main colours you will see.
 
Q4. Explain in your own words what phenomenon led to the forming of this block and what you think are the two clear forms present on the block.

3. Post a photo-proof of your visit to the site without revealing the answers to the questions. 

I ask for a photo in front of another emblematic rock of the region: the Rochechouart breach, result of the fall of a giant meteorite (photo of your GPS, avatar or yourself, avoiding showing your face for privacy reasons).


I will contact you in case of issue. Any log not followed by the answers will be erased.


Why "VERT" ?
My first geocache ( GC3VHY2) was a green box, with a green pen, a green log book and green items for exchange. So was born the idea to place the caches which followed under the sign of the "VERT" ("GREEN" in French) and to propose a game consisting in depositing there rather "VERT" objects. This game cannot unfortunately concern the earthcaches.
.

Additional Hints (No hints available.)



Reviewer notes

Use this space to describe your geocache location, container, and how it's hidden to your reviewer. If you've made changes, tell the reviewer what changes you made. The more they know, the easier it is for them to publish your geocache. This note will not be visible to the public when your geocache is published.