La Earthcache / The Earthcache
► Contexte géologique local
La région du marais de Limagne, sur la commune de Lapeyre, permet d'identifier un marais de forme oblongue centré autour d'une formation caractéristique bien visible sur la carte du BRGM.
Il s'agit d'une formation "brM. Projections de maars" datant du villafranchien et qui résulte d'une histoire géologique faisant intervenir un volcanisme phréatomagmatique.
► Le phréato-magmatisme, un volcanisme particulier
Il existe plusieurs types de volcanisme. Les plus courants dans le passé du Massif Central sont le volcanisme effusif de type strombolien et le volcanisme explosif de type péélen.
Mais il en existe un type particulier, qui se fait en présence d'eau, le phréato-magmatisme.
Ce volcanisme présente lui-même plusieurs déclinaisons selon la quantité d’eau en contact avec le magma, aboutissant à trois régimes possibles.
- deux régimes explosifs :
• le premier, le plus violent, de type maar, est souvent dû à la rencontre en profondeur du magma avec une nappe phréatique. Il sera détaillé plus loin dans le descriptif.
• le second, de type surstseyen, est spécifique à la rencontre du magma avec un volume d’eau plus important (bord de mer, lac...).
La lave basaltique pulvérisée subit instantanément dans l’eau un phénomène de trempe qui la vitrifie.
Les couches formées sont gorgées d’eau et les contours des éléments vitrifiés s’altèrent par hydratation donnant de la palagonite, un produit argileux ocre jaune qui cimente la brèche.
Cette roche est une brèche « cimentée » palagonitique, consolidée et très résistante.
- un régime non explosif :
Ce type de formation se produit au fond des océans dans des rides médio-océaniques.
Nous sommes dans un régime purement effusif ; la lave sortant à une température de 1000°C se couvre d'une pellicule de verre qui forme une sorte de baudruche souple, progressivement gonflée par la lave qui continue d'être émise.
Les laves forment ainsi des boules visqueuses qui s'empilent et se moulent les uns sur les autres, aboutissant à des empilements en forme de coussins d'une taille de plusieurs mètres.
On parle de formations de laves en coussins, ou pillow lava, caractéristiques des plateaux islandais.
► Les Anneaux de projections, stigmates d'un phréatomagmatisme de type maar
Dans le cas d'une épisode phréatomagmatique de type maar, nous sommes dans une principe de machine à vapeur : quand le magma rencontre l’eau, le plus souvent en profondeur, celle-ci est non seulement complètement vaporisée mais aussi surchauffée.
Il en résulte une violente explosion qui engendre simultanément deux phénomènes.
- Une déferlante basale, qui emporte les particules à l’horizontale et dépose les produits de façon chaotique en anneau autour du cratère.
- Une colonne verticale, chargée de particules de toutes les tailles dont les plus grosses retombent très vite et sont reprises par la déferlante basale, alors que les plus fines peuvent s’élever jusqu’à plusieurs milliers de mètres et retomber ensuite, formant une couche de particules plus fines.
Chaque séquence éruptive formant ce qu’on pourrait appeler un banc, constitué d'une couche de matériaux grossiers bruns issue de la déferlante basale et des retombées des brèches, surmontée d'une couche de dépôts plus fins de couleur orangée.
L’épaisseur de ces bancs est très variable, jusqu'à plusieurs mètres.
Les explosions se succèdent au fur et à mesure que de nouvelles arrivées d'eau entrent en contact avec le magma, aboutissant à un empilement de nombreuses séquences répétitives.
Chaque déferlante basale arasant à la manière d’un bulldozer les débris retombés précédemment, la surface globale de la zone d'impact reste horizontale (pas de cône).
L'ensemble de cet empilement de couches de dépôts subhorizontaux est appelé anneaux de projections.
Il s'agit d'une formation peu cohérente, instable, constituée de matériaux de taille très hétérogènes.
Ces matériaux sont ceux des formations environnantes pré-existantes (superficielles ou du socle) :
- fragments de basalte sous la forme de blocs sombres décimétriques anguleux, appelés brèches.
- morceaux du socle (schiste rouge).
- produits des cônes stromboliens proches, c'est à dire des scories grises, brunes ou rougeâtres de tailles millimétriques à centimétriques (lapillis).
► Local geological context
Forming an almost perfect circle, Pavin Lake is located in a maar established 6,900 years ago.
The region of the Limagne marsh, in the commune of Lapeyre, makes it possible to identify an oblong-shaped marsh centered around a characteristic formation clearly visible on the BRGM map.
It is about a formation "brM. Projections of maars" dating from the villafranchien and which results from a geological history involving a phreatomagmatic volcanism.
► The phreato-magmatism, a particular volcanism
There are several types of volcanism. The most common in the Massif Central past are effusive volcanism of the Strombolian type and explosive volcanism of the Pelean type.
But there is a particular type, which occurs in the presence of water, phreato-magmatism.
This volcanism itself has several variations depending on the amount of water in contact with the magma, resulting in three possible regimes.
- two explosive regimes:
• the first, the most violent, of the maar type, is often due to the deep encounter of the magma with a water table. It will be detailed later in the description.
• the second, surstseyen type, is specific to the meeting of magma with a larger volume of water (seaside, lake ...).
Sprayed basalt lava instantly undergoes a quenching phenomenon which vitrifies it.
The layers formed are saturated with water and the contours of the vitrified elements are altered by hydration giving palagonite, a yellow ocher clay product which cements the breccia.
This rock is a "cemented" palagonitic breccia, consolidated and very resistant.
- a non-explosive regime:
This type of formation occurs at the bottom of the oceans in mid-oceanic wrinkles.
We are in a purely effusive regime; the lava leaving at a temperature of 1000 ° C. is covered with a film of glass which forms a sort of flexible balloon, progressively swollen by the lava which continues to be emitted.
The lavas thus form viscous balls which stack and mold on top of each other, resulting in stacks in the form of cushions with a size of several meters.
We speak of lava formations in cushions, or pillow lava, characteristic of the Icelandic plateaus.
► The projection rings, stigmata of a maar-type phreatomagmatism
In the case of a phreatomagmatic episode of the maar type, we are in the principle of a steam engine: when the magma encounters water, most often in depth, it is not only completely vaporized but also overheated.
The result is a violent explosion which generates two phenomena simultaneously.
- A basal surge, which carries the particles horizontally and deposits the products in a chaotic manner in a ring around the crater.
- A vertical column, loaded with particles of all sizes, the largest of which fall very quickly and are taken up by the basal wave, while the finest can rise up to several thousand meters and then fall, forming a layer finer particles.
Each eruptive sequence forming what could be called a bench, made up of a layer of coarse brown material from the basal wave and fallout from the breccias, surmounted by a layer of finer orange-colored deposits.
The thickness of these benches is very variable, up to several meters.
The explosions follow one another as new water arrivals come into contact with the magma, resulting in a stack of many repetitive sequences.
Each basal wave leveling like a bulldozer the debris previously fallen, the overall surface of the impact zone remains horizontal (no cone).
The whole of this stack of layers of subhorizontal deposits is called projection rings.
It is an inconsistent, unstable formation, made up of very heterogeneous size materials.
These materials are those of the pre-existing surrounding formations (surface or base):
- basalt fragments in the form of angular decimetric dark blocks, called breccias.
- pieces of the base (red shale).
- products of nearby Strombolian cones, that is to say gray, brown or reddish slag of millimeter to centimeter sizes (lapilli).
? Sources bibliographiques / Bibliographical sources
Les Questions / The Questions
La lecture attentive du descriptif de la cache, ainsi qu'une observation des éléments de terrain et un peu de déduction sont normalement suffisants pour répondre aux questions de cette EarthCache.
A careful reading of the description of the cache, as well as observation of terrain features and some deduction is usually sufficient to answer questions of this EarthCache.
Questions pour valider :"Phréatomagmatisme et Anneaux de projection à Lapeyre"
Questions to validate: "Pheatatomagmatism and Projection Rings at Lapeyre"
- Question 0 : Prenez une photo en Noire et Blanc de vous ou d'un élément vous identifiant avec l'affleurement de la carrière de Lapeyre en arrière plan.
Cette photo devra au choix nous être transmise avec les réponses ou être ajoutée à votre log.
-Question 0 : Take a black and white photo of yourself or something identifying you with the outcrop of the Lapeyre quarry in the background.
This photo must either be sent to us with the answers or added to your log.
Vous voici devant l'affleurement de la carrière qui met à l'air libre un pan externe du cratère du maar du marais de Limagne.
Here you are in front of the outcrop of the quarry which opens up an external section of the crater of the maar of the marsh of Limagne.
- Question 1 : Décrire l'affleurement dans globalité (forme, couleur, cohérence de la roche, présence de strates ou caractère massif). En fonction de ce que vous voyez, nommez le type de régime de phréatomagmatisme à l'origine de cette formation (justifier votre réponse).
- Question 1 : Describe the outcrop as a whole (shape, color, consistency of the rock, presence of strata or massive character). Depending on what you see, name the type of phreatomagmatism diet at the origin of this formation (justify your answer)
- Question 2 : De votre description et réponse à la question 1, déduisez en le nom de cette formation. Pouvez-vous dire si cette ensemble géologique porte bien son nom ?
- Question 2 : From your description and answer to question 1, deduce the name of this formation. Can you tell if this geological group is aptly named?
- Question 3 : Décrivez les deux zones consécutives bleues et vertes de la photo WP1 (côté gauche de l'affleurement). De quoi est composée chacune de ces zones et comment chacune s'est formée ? De quoi la combinaison de ces deux zones est-elle la trace ?
- Question 3 : Describe the two consecutive blue and green areas of the photo WP1 (left side of the outcrop). What is each of these zones made of and how did each form? What is the combination of these two areas the trace of?
- Question 4 : Prenez quelques échantillons de roche à vos pieds et décrivez les. De quoi s'agit-il et de quelle zone de la question 3 proviennent-ils ?
- Question 4 : Take some rock samples at your feet and describe them. What is it and what area of question 3 are they from?
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Reminder concerning "Earthcaches": there is neither a container to look for nor a logbook to sign. One need only go to the location, answer to the differents questions and send us the answers.