(English version below)
0 ► Joignez à votre log une photographie permettant de vous identifier (visage, GPS, pseudo, etc.) devant l'église.
1 ► Nommez les altérations qui affectent les roches des zones A, B et C.
2 ► Déduisez les conditions environnementales des zones A, B et C.
3 ► Indiquez si le tuffeau utilisé pour la construction de l'église est homogène ou hétérogène.
Rappels concernant les « EarthCaches » :
Il n’y a pas de contenant à rechercher aux coordonnées, ni de carnet à signer sur place. Il suffit de se rendre sur les lieux, de répondre aux questions ci-dessus, et de nous envoyer vos propositions de réponse soit via notre profil, soit la messagerie geocaching.com (Message Center).
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► Le tuffeau est une roche calcaire formée essentiellement par sédimentation de débris issus de l'érosion d'autres roches et de restes d'organismes vivants (squelettes, coquilles) : elle est qualifiée de détritique.
► Cette roche s'est formée il y a 90 millions d'années (époque géologique du Turonien), au fond d'une mer tropicale peu profonde qui recouvrait alors les régions de l'Anjou, du Berry et de la Sologne suite à une montée progressive des eaux.
Durant les 30 millions d'années suivantes, des sédiments se déposent au fond de cette mer. Cette boue calcaire va progressivement et lentement se transformer en roche sédimentaire sous l'effet de la pression.
► Deux faciès principaux de tuffeaux ont été identifiés : le tuffeau blanc du Turonien Moyen et le tuffeau jaune du Turonien Supérieur, avec de nombreuses nuances. La commune de Saint-Paterne-Racan avait dès le Moyen-Âge des carrières d'extraction de tuffeau, dont la variété est justement appelée "Pierre de Saint-Paterne". Il s'agit d'un tuffeau jaune de calcaire gréseux beige, de grain moyen, et d'une dureté assez élevée.
Lorsqu'une roche est extraite pour devenir pierre, le matériau subit un bouleversement important : l'état métastable (variation lente des conditions environnementales) dans lequel il se trouvait est rompu.
C'est particulièrement le cas du tuffeau qui est une roche de porosité relativement élevée et formée de grains soudés entre eux. Soumise à l'environnement ambiant, la pierre de tuffeau est affectée par différentes morphologies d'altérations selon les conditions environnementales.
► Les plaques
La surface de la pierre de tuffeau se détache sous la forme d’une plaque.
Ce type d’altération apparaît dans les zones très exposées, avec alternance de mouillages par la pluie puis d’évaporations intenses.
► La dissolution sableuse
Le tuffeau est une roche carbonatée : elle est donc particulièrement affectée par les dissolutions qu'entraînent les lessivages.
L'eau de pluie dissous le calcaire de la roche, l'altération étant d'autant plus forte que les pluies sont acides. Les grains de roche se dessertissent par la dissolution du ciment de calcite.
Les formes en reliefs sur les murs, les sculptures, les angles saillants sont ainsi rongés progressivement. Les surfaces des pierres sont creusées, le tuffeau se transformant en poudre de sable et de mica.
Sur les roches hétérogènes, le dessertissage se fait préférentiellement sur les zones les plus fragiles : on constate alors un creusement irrégulier donnant naissance à des alvéoles. On parle alors d'altération alvéolaire.
Ce type d'altération se rencontre sur des zones humides mais à l'abri des changements rapides de conditions environnementales.
► L'érosion par le sel
L'eau de pluie et l'humidité s'infiltrent dans les pierres, et mobilisent les sels contenus dans la pierre.
Lors des phases de séchage, les sels migrent en surface où leur cristallisation va favoriser la formation d'écailles et d'une surface craquelée.
► Les croûtes noires
La pollution urbaine et atmosphérique est constituée de cendres, suies, poussières, gaz d'échappements, etc. Ces pollutions génèrent le dépôt de dioxyde de souffre sur la surface de la pierre. Les carbonates de calcium (calcite) du tuffeau entrent en réaction chimique avec ce dioxyde de soufre, l’eau (pluie, humidité) et l'air : la sulfatation. Le calcite se transforme en gypse (sulfate de calcium hydraté) formant une croûte de couleur noire à la surface de la pierre de tuffeau.
Ces encroûtements ne se développent que sur les parties humides mais abritées des lessivages.
► Les altérations biologiques
La surface des pierres favorise le stockage et la stagnation de l'humidité, générant ainsi le substratum nécessaire à la pousse de graminées. Les mousses et lichens se développent, rejetant des acides oxaliques et lactiques dans la pierre qui provoquent la dissolution du calcite de la pierre de tuffeau.
Ce type d'altération est favorisé sur les zones avec une exposition suffisante à la lumière (soleil, projecteurs).
0 ► Attach to your log a photo that identifies (face, GPS, username, etc.) in front of the church.
1 ► Name the alterations affecting the rocks in zones A, B and C.
2 ► Deduce the environmental conditions of zones A, B and C.
3 ► Indicate whether the tufa used to build the church is homogeneous or heterogeneous.
Reminders about the “EarthCaches”:
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► Tufa is a limestone formed essentially by the sedimentation of debris from the erosion of other rocks and the remains of living organisms (skeletons, shells): it is said as detritic.
► This rock was formed 90 million years ago (Turonian), at the bottom of a shallow tropical sea that then covered the Anjou, Berry and Sologne regions following a gradual rise in water levels.
Over the next 30 million years, sediments were deposited at the bottom of this sea. This calcareous mud will gradually and slowly transform into sedimentary rock under the effect of pressure.
► Two main tufa facies have been identified: the white tuffeau of the Middle Turonian and the yellow tuffeau of the Upper Turonian, with numerous shades. As early as the Middle Ages, the commune of Saint-Paterne-Racan had quarries extracting tuffeau, the variety of which is named “Saint-Paterne stone”. This is a yellow tufa of beige sandstone limestone, medium-grained and fairly hard.
When a rock is quarried to become stone, the material undergoes a major upheaval: the metastable state (slow variation in environmental conditions) in which it was found is broken.
This is particularly true of tuffeau, a relatively highly porous rock composed of fused grains. Subjected to the ambient environment, tuffeau stone is affected by different weathering morphologies depending on environmental conditions.
► Plates
The surface of the tufa stone is detached in the form of a slab.
This type of weathering occurs in highly exposed areas, with alternating wetting by rain and intense evaporation.
► Sand dissolution
Tuffeau is a carbonate rock: it is therefore particularly affected by the dissolution caused by leaching.
Rainwater dissolves the limestone in the rock, and the more acidic the rain, the greater the alteration. The grains of rock become looser as the calcite cement dissolves.
Relief forms on walls, sculptures and protruding corners are gradually eaten away. Stone surfaces are hollowed out, as tuffeau is transformed into sand and mica powder.
In heterogeneous rock, loosening occurs preferentially in the most fragile zones, giving rise to irregular hollows. This is known as honeycomb weathering.
This type of weathering occurs in humid areas, but is sheltered from rapid changes in environmental conditions.
► Salt erosion
Rainwater and humidity infiltrate the stone, mobilizing the salts it contains.
During the drying phase, the salts migrate to the surface, where crystallization promotes the formation of scales and cracks.
► Black crusts
Urban and atmospheric pollution is made up of ashes, soot, dust, exhaust fumes and so on. These pollutants deposit sulfur dioxide on the surface of the stone. The calcium carbonates (calcite) in tuffeau enter into a chemical reaction with this sulfur dioxide, the water and the sulfuric acid: it is called “sulfatation”.
Calcite transforms into gypsum (hydrated calcium sulfate), forming a black crust on the surface of the tufa stone.
These crusts only develop on damp areas that are sheltered from leaching.
► Biological alterations
The surface of the stones favors the storage and stagnation of moisture, generating the substratum necessary for the growth of grasses.
Mosses and lichens thrive, releasing oxalic and lactic acids into the stone that cause the calcite in the tufa stone to dissolve.
This type of weathering is favored in areas with sufficient exposure to light (sunlight, spotlights).
