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#3 - DécouVERTe de la géologie du Limousin

A cache by Chtigones Send Message to Owner Message this owner
Hidden : 10/07/2020
Difficulty:
2.5 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 troisième d'une série de 4 présentant les principales familles de roches du Limousin.
This Earthcache is the third of a series of 4 presenting the main families of rocks of the Limousin.

#3

Roches plutoniques / Plutonic rocks


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



Musée
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 plutoniques


Pierres jaunatres
Pierres Jaumâtres (Creuse)
 

Comment reconnaître une roche plutonique ?

Les roches plutoniques sont composées exclusivement de cristaux, elles sont homogènes sur de grandes distances et, sauf dans quelques cas particuliers, elles ne sont pas orientées. Les roches plutoniques ne renferment jamais de fossiles. Les plus connues d’entre elles sont les granites mais les diorites ou gabbros sont fréquents. Les péridotites sont plus rares et limitées à des contextes particuliers. On citera aussi les pegmatites (à grands cristaux) utilisées dans la fabrication de la porcelaine et les microgranites qui sont peu cristallisés. Les cristaux qui composent les roches plutoniques sont le plus souvent de taille millimétrique et parfois centimétrique ; leurs formes sont géométriques ou quelconques, mais ils ne sont pas arrondis. Les cristaux clairs, blancs ou roses sont du quartz et des feldspaths, les minéraux blancs et brillants des micas blancs, les minéraux foncés et brillants des micas noirs, les autres minéraux foncés des amphiboles, plus rarement des pyroxènes ou de l’olivine (péridotites).

A l’échelle de la carte géologique, les roches plutoniques se rencontrent au voisinage des roches métamorphiques, en grandes étendues de plusieurs dizaines de kilomètres mais aussi en filons plus petits.

   
Les diorites (à gauche à Beaulieu, 19) et les granites (à droite, Chamboulive, 19)
sont les deux roches plutoniques les plus fréquentes dans la région.
Les amphiboles des diorites et la rareté du quartz sont le signe d’une plus faible teneur en silice
et d’une plus grande richesse en en fer et calcium
que les granites qui contiennent quartz, feldspaths et micas.

 

Comment se forment les roches plutoniques ?

Les roches plutoniques constituent une partie importante de la croûte terrestre : granites dans la croûte continentale, gabbros dans la croûte océanique. On les rencontre dans les massifs montagneux, jeunes (Alpes, Himalaya, Andes) ou vieux (Massif armoricain, Massif central, Appalaches).

Comme les roches volcaniques, les roches
 roches plutoniques se forment par refroidissement lent d'un magma. C'est la lenteur du refroidissement (plusieurs dizaines de milliers d'années car il a lieu à la profondeur de 5 – 15 km, donc dans un environnement chaud : à 10 km de profondeur, la température est de 300°) qui permet la formation de gros cristaux visibles à l’œil nu. Les roches plutoniques se forment avec la mise en place de grosses masses ovoides, appelées des plutons. ils affleurent ensuite grâce à l'érosion qui cisèle les montagnes et retire les couches de terrain sous lesquelles le pluton s'était installé.
 
Ces magmas acides (c'est-à-dire relativement riches en silice) sont essentiellement le résultat de la fusion partielle de la croûte terrestre continentale. Certains granites (plagiogranites) rencontrés en petits plutons dans la croûte océanique sont issus de magmas basiques. Ses minéraux constitutifs sont principalement du quartz, des micas (biotite ou muscovite), des feldspaths. Ils peuvent contenir également de la hornblende, de la magnétite, du grenat, du zircon et de l'apatite. On dénombre aujourd'hui plus de 500 couleurs de granite différentes

Les granites que l’on rencontre dans tout le Massif central (massifs de Guéret, du Velay, du Tarn etc.) sont le résultat de la cristallisation de magmas riches en silice –les granites contiennent beaucoup de quartz-. L’explication de leur formation est assez compliquée. On peut dire simplement que ces magmas granitiques se sont formés par fusion (partielle) de la base de la croûte continentale. Lors de cette fusion deux scénarii sont possibles : – soit le magma (un peu plus « léger » que son environnement) monte au travers des terrains situés au dessus jusqu’à ce qu’il soit coincé (vers 15 km de profondeur), les températures devenant trop basses pour qu’il reste à l’état liquide ; il cristallise alors progressivement car l’environnement est encore chaud (400 degrés) pour donner des granites (en Limousin, Guéret, Millevaches, Aureil, Saint Matthieu etc.). – soit le magma reste sur place et au bout d’un certain temps il se solidifie en gardant la composition de la roche qui a fondu mais pas la structure en feuillets parallèles de la roche métamorphique initiale.


Les principales roches plutoniques visibles en Limousin

Dans le Limousin,les roches plutoniques pourraient constituer la partie la plus profonde d’anciens volcans aujourd’hui disparus. Les roches plutoniques les plus abondantes sont les granites (gris, beiges, roses…) qui se sont formés il y a environ 300 millions d’années. C’est l’érosion des 5, 10 ou 15 km de montagnes nées de ces volcans et reposant sur elles qui nous permet de les rencontrer aujourd’hui à la surface de la Terre.

A noter que deux composants du granite (Quartz et feldspath ) entrent dans la composition de la pâte à porcelaine, une fois réduits en poudre. Le feldspath permet d'abaisser le point de vitrification de la porcelaine lors de la cuisson.

Dans un secteur allant du Nord-Ouest au Sud-Est de la région on trouve des diorites, seconde roche plutonique la plus présente dans la région. La diorite est une roche magmatique plutonique. Elle se distingue du gabbro (présent dans la région de Saint Léonard de Noblat) par l'absence d'olivine et du granite par son absence de quartz (ou en quantité moindre) en raison d'une richesse moins grande en silice du magma de base. Cette roche provient de magmas chimiquement intermédiaires entre les magmas granitiques et les magmas basaltiques, et qui se mettent en place dans des zones de rifting ou de subduction, donnant par fusion partielle des roches appelées andésites quand elles sont volcaniques et diorites quand elles sont plutoniques.
  • Maupuy en Creuse
  • La rigole du Diable près de Royère de Vassivière
  • Crozant en Creuse
  • Le site Corot près de Saint Junien en haute Vienne
  • Boscartus près de Cieux en Haute Vienne
  • Treignac en Corrèze
  • Lacelle en Corrèze

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. En vous aidant du texte ci-dessus, cherchez dans le musée les deux blocs des roches plutoniques les plus fréquentes dans la région. Nommez-les. Quel minéral distingue principalement ces deux roches ? (Indice : un bloc de ce minéral provenant de Faux-Mazuras est présent dans le musée)

Q2. Recherchez le bloc de granite provenant de Solignac, caractéristique du Limousin. D'après-vous , ce bloc contient-il beaucoup de mica ? Pourquoi ?

Q3. Comparez ce bloc avec un autre bloc provenant de la même commune. Donnez deux caractéristiques qui les différencient.

Q4. Sur le bloc de diorite, sur la face où est fixée la plaque d'identification., recherchez les fossiles et expliquez ce que vous observez.

3. Poster une photo-preuve de votre passage sur le site sans dévoiler les réponses aux questions.

Je vous suggère pour cela une photo pointant du doigt les Pierres Jaumâtres, un remarquable exemple de roches plutoniques situé dans le Nord de la région (en Creuse)


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 plutonic rocks





Pierre aux neuf gradins - Soubrebost (Creuse)


How do you recognize a plutonic rock?

Plutonic rocks are composed exclusively of crystals, are homogeneous over great distances and, except in a few special cases, are not oriented. Plutonic rocks never contain fossils. The best known are granites but diorites or gabbros are common. Peridotites are rarer and limited to specific contexts. Pegmatites (large crystals) are also used in porcelain manufacturing and microgranites are poorly crystallized. The crystals that make up plutonic rocks are usually millimetre and sometimes centimetric in size; their shapes are geometric or whatever, but they are not rounded. The clear, white or pink crystals are quartz and feldspar, the white and brilliant minerals of white micas, the dark and brilliant minerals of black micas, the other dark minerals of amphiboles, more rarely pyroxenes or olivine (peridotites).

On the scale of the geological map, plutonic rocks meet in the vicinity of metamorphic rocks, in large areas of several tens of kilometers but also in smaller seams.


   

The diorites (on the left - Beaulieu, 19) and the granites (on the right - Chamboulive, 19)
are the two most common plutonic rocks in the region.
Diorite amphiboles and the rarity of quartz indicate lower silica content
and a greater wealth of iron and calcium
that granites that contain quartz, feldspar and micas.


How are formed plutonic rocks?

Plutonic rocks are an important part of the Earth’s crust: granites in the continental crust, gabbros in the oceanic crust. They are found in mountain ranges, young (Alps, Himalayas, Andes) or old (Massif Armoricain, Massif Central, Appalaches).

Like volcanic rocks, plutonic rocks are formed by slow cooling of a magma. It is the slowness of cooling (several tens of thousands of years because it takes place at the depth of 5 – 15 km, so in a warm environment: at 10 km of depth, the temperature is 300°) that allows the formation of large crystals visible to the naked eye. Plutonic rocks are formed with the placement of large egg masses, called plutons. they then outcrop thanks to the erosion that cuts the mountains and removes the ground layers under which the pluto had settled.
 
These acid magmas (i.e., relatively rich in silica) are essentially the result of the partial melting of the continental Earth’s crust. Some granites (plagiogranites) encountered in small plutons in the oceanic crust come from basic magmas. Its constituent minerals are mainly quartz, micas (biotite or muscovite), feldspar. They may also contain hornblende, magnetite, garnet, zircon and apatite. Today there are more than 500 different granite colours

The granites found throughout the Massif Central (Guéret, Velay, Tarn, etc.) are the result of the crystallization of magmas rich in silica – the granites contain a lot of quartz. The explanation of their forming is quite complicated. We can simply say that these granitic magmas were formed by (partial) fusion of the base of the continental crust. During this fusion two scenarios are possible: – either the magma (a little more «lighter» than its environment) climbs through the lands above until it is stuck (about 15 km deep), the temperatures become too low for it to remain in the liquid state; it then gradually crystallizes because the environment is still hot (400 degrees) to give granites (in Limousin, Guéret, Millevaches, Aureil, Saint Matthieu etc.). – either the magma remains in place and after a certain time it solidifies keeping the composition of the rock that melted but not the structure in parallel sheets of the initial metamorphic rock.


The main plutonic rocks visible in Limousin

In the Limousin, plutonic rocks could be the deepest part of ancient volcanoes now extinct. The most abundant plutonic rocks are granites (grey, beige, pink…) which formed about 300 million years ago. It is the erosion of the 5, 10 or 15 km of mountains born from these volcanoes and resting on them that allows us to meet them today on the surface of the Earth.

It should be noted that two components of granite (Quartz and feldspar ) are used in the composition of porcelain paste, once reduced to powder. Feldspar makes it possible to lower the glazing point of the porcelain during cooking.

In an area that extends from the North-West to the South-East of the region, diorites, the second largest plutonic rock in the region, are found. Diorite is a plutonic magmatic rock. It is distinguished from gabbro (present in the region of Saint Léonard de Noblat) by the absence of olivine and granite by its absence of quartz (or in lesser quantity) because of a lower wealth of silica of the base magma. This rock comes from chemically intermediate magmas between granitic magmas and basaltic magmas, and which are placed in rifting or subduction zones, giving by partial fusion of rocks called andesite when they are volcanic and diorites when they are plutonic.

  • Maupuy in Creuse
  • La rigole du Diable near Royère de Vassivière
  • Crozant in Creuse
  • Le site Corot near Saint Junien en hauteVienne
  • Boscartus near Cieux in Haute Vienne
  • Treignac in Corrèze
  • Lacelle in Corrèze

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. Using the text above, in the museum, search for the two most common blocks of plutonic rock in the area. Name them. Which mineral mainly distinguishes these two rocks? (Clue: a block of this mineral from Faux-Mazuras is present in the museum)

Q2. Look for the granite block from Solignac, characteristic of the Limousin. According to you, does this block contain a lot of mica? Why?

Q3. Compare this block with another block from the same commune. Give two characteristics that differentiate them.

Q4. On the diorite block, on the face where the identification plate is attached. , look for the fossils and explain what you are observing.

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

I suggest a photo pointing to the Jaumâtres stones, a remarkable example of plutonic rocks located in the north of the region (in Creuse).

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.