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#3 Postolonnec : alvéolisation

A cache by Loulousoleil Send Message to Owner Message this owner
Hidden : 03/12/2021
Difficulty:
2 out of 5
Terrain:
3 out of 5

Size: Size:   other (other)

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Geocache Description:


Alvéolisation à / Alveolization at Postolonnec.

La presqu’île de Crozon offre un rivage découpé dans un mille-feuilles de roches sédimentaires, d’âge paléozoïque.

C’est en effet à partir de -475 millions d’années que s’est formé l’essentiel du sous-sol. À cette époque, la Bretagne était située sous la mer, près du pôle Sud, en bordure d’un méga-continent appelé Gondwana.

Les particules de sable et de vase transportées du continent vers la mer s’y sont déposées en couches successives. Compactées au fil du temps, elles se sont transformées en grès et en argilites. Quelques animaux marins, ainsi que les traces de leurs activités, ont en même temps été fossilisés.

Cette sédimentation marine, perturbée en presqu’île de Crozon par une activité volcanique (-448 millions d'années), s’est poursuivie sur près de 150 millions d'années, pendant la lente dérive du Gondwana vers le Nord. Près de 3 500 mètres d’épaisseur de sédiments se sont ainsi accumulés, en enregistrant des environnements marins périglaciaires (-444 millions d'année) puis tropicaux (-385 millions d'années).

Vers -320 millions d'années, la collision entre les plaques Gondwana et Laurussia, lors de la constitution de la Pangée, a entraîné la formation d’une immense chaîne de montagnes (la chaîne varisque ou hercynienne) dont les sommets pouvaient atteindre 4 000 mètres d’altitude en Bretagne.

Soumises à d’énormes pressions tectoniques, les roches de la future presqu’île se sont plissées et facturées. Tout en perdant leur horizontalité initiale, les couches sédimentaires se sont transformées : les grès ont évolué en quartzites et les argiles en schistes.

Depuis lors émergée, cette imposante chaîne de montagnes a été érodée, puis à nouveau fracturée lors de l’ouverture de l’océan Atlantique (-180 millions d'années)

Les fluctuations du niveau marin, dues à l’alternance d’épisodes glaciaires et tempérés au Quaternaire (de -2.6 millions d'années à nos jours) ont enfin dessiné le trait de côte de cet ancien massif (le Massif armoricain), dont les plus hautes collines avoisinent aujourd’hui les 400 mètres d’altitude.

👉 Histoire géologique de la presqu'île de Crozon en dessins.

Sources : https://www.reservepresquiledecrozon.bzh


English.

Crozon Peninsula boasts a shoreline carved out of many strata of sedimentary rock dating back to the Paleozoic Era.

In fact, most of its subsoil was formed some 475 million years ago (mya). At that time, Brittany was under water, close to the South Pole, at the edge of a supercontinent called Gondwana.

Particles of sand and mud carried from the continent out to the sea were deposited there in successive layers. Compacted over time, they gradually transformed into sandstone and mudstone. Some sea animals along with traces of their activities, were fossilized at the same time.

This marine sedimentation, that was disrupted by volcanic activity on Crozon Peninsula (448 mya), continued over the course of nearly 150 million years (myr), during Gondwana’s slow drift northwards. Nearly 3,500 meters of sediments accumulated in depth, where both periglacial and then tropical marine environments were recorded (444 and 385 mya, respectively).

Around 320 mya, the collision of the Gondwana and Laurussia plates, during the assembly of Pangea, led to the formation of an immense mountain range (the Variscan or Hercynian orogeny) whose peaks stood as high as elevation of 4,000 meters in Brittany.

Subjected to tremendous tectonic pressure, the rocks of the future peninsula folded and farctured. Whilst losing their initial horizontality, the sedimentary layers were transformed : the sandstone evolved into quartzite and the mudstone into shale.

After emerging, the imposing mountain range eroded and then fractured again at the time of opening of the Atlantic Ocean (180 mya).

Fluctuations in the sea level, caused by the alternating glacial and tempered episodes of the Quaternary period (from 2.6 mya to the present day), finally drawing the coastline of the ancient Armorican mountain range, whose tallest hillsides now rise to altitudes of around 400 meters.

👉 Geologic timeline illustrations of Crozon peninsula (only in french).

Sources : https://www.reservepresquiledecrozon.bzh


Postolonnec

Les falaises de Postolonnec offrent une coupe dans des archives sédimentaires marines. Les fossiles d’animaux marins et les structures sédimentaires qui s’y trouvent ont permis aux géologues de mettre en évidence plusieurs cycles de variation du niveau marin, survenus sur 20 millions d’années. Les schistes sombres témoignent d’une période où le niveau marin était haut (dépôt de vases fines en milieu calme et profond) tandis que les grès clairs traduisent un épisode de bas niveau marin (dépôt de sable en milieu agité et peu profond).

En raison de la qualité des affleurements, cette coupe géologique a été choisie comme localité type pour définir la « Formation de Postolonnec » (-470 à -453 Ma).

EN : The cliffs of Postolonnec provide a cross-section of marine sedimentary archives. The fossils of marine animals and the sedimentary structures found there have allowed geologists to highlight several cycles of sea level variation that occurred over 20 million years. The dark shales show a period when the sea level was high (deposition of fine mud in a calm and deep environment) while the light sandstones indicate an episode of low sea level (deposition of sand in an agitated and shallow environment).

Due to the quality of the outcrops, this geological section was chosen as a typical locality to define the "Postolonnec Formation" (470 to 453 mya). 


La formation de Postolonnec est encadrée à l’Ouest par des grès armoricains d’âge floien, cette zone est difficilement accessible, et à l’Est par les grès de Kermeur d’âge katien. Si, depuis le stationnement, vous vous dirigez vers l’Ouest de la plage et au-delà, vous allez remonter le temps de 20 Ma et de 17 Ma pour la formation de Postolonnec. Cette formation est divisée en six membres qui prennent des appellations locales :

  • membre du Veryac’h ;
  • membre de Kerarmor ;
  • membre de Morgat ;
  • membre de Kerarvail ;
  • membre de Corréjou ;
  • membre de Kerloc’h.

EN : The Postolonnec formation is bordered to the west by Armorican sandstones of Floian age, this zone is difficult to access, and to the east by Kermeur sandstones of Katian age.  If, from the parking, you walk towards the West of the beach and beyond, you will go back in time 20 myr and 17 myr for the Postolonnec formation. This formation is divided into six members who take local names:

  • Veryac'h Member;
  • Kerarmor Member;
  • Morgat Member;
  • Kerarvail Member;
  • Corréjou Member;
  • Kerloc'h Member.

Quelques concepts 

Processus sédimentaires :
Les processus sédimentaires comprennent l'altération, l'érosion, le transport, le dépôt et la diagenèse. Les sédiments détritiques (détritique=en provenance d’une désagrégation), formés de grains issus de la dégradation de roches préexistantes sont transportés et déposés dans un bassin de sédimentation. La diagénèse correspond à la transformation de sédiments en roches sédimentaires via des processus physico-chimiques et biochimiques

Altération :
L'altération est la destruction de roches (ignées/magmatiques, métamorphiques ou sédimentaires) par désagrégation mécanique (physique) et décomposition chimique, voire biologique : gélifraction, insolation, décompression, action des racines, de l'eau, du vent, etc.

Érosion :
L'érosion correspond à l'enlèvement de ces produits d'altération des zones d'altération active.

Haloclastie :
L'haloclastie est un processus dans lequel la formation de cristaux de sel provoque une altération physique.

Processus d'haloclastie :
Le processus d'haloclastie commence lorsque de l'eau salée s'infiltre dans les fissures ou les pores des roches. Lorsque les roches sont chauffées ou séchées, l'eau s'évapore, laissant derrière elle des cristaux de sel. Au fur et à mesure que la température augmente, les cristaux de sel se dilatent, ce qui exerce une pression sur les roches. Si le processus se poursuit pendant une longue période, les roches finiront par se briser en plus petits fragments.

Thermoclastie :
La thermoclastie est un processus d'altération mécanique (physique) des roches sous l'effet des variations de température.

Hydrolyse :
Elle est définie comme étant la destruction d'un édifice moléculaire complexe en édifices moléculaires plus simples sous l'influence de l'eau. Les hydrolyses constituent les principales réactions d'altération chimique en présence d’eau.

Porosité :
L'eau peut, selon le type de roche, la pénétrer : c'est la porosité de la roche. La porosité correspond au volume relatif des vides présents dans la roche.

Alvéolisation :
L’alvéolisation, aussi  appelée altération alvéolaire, est un phénomène commun à de nombreuses surfaces rocheuses. Fréquemment décrites dans les zones côtières, les formes alvéolaires se développent également dans les déserts chauds, les zones très froides (Antarctique), et sur de nombreux bâtiments historiques. Et cette forme d'altération ne semble pas être limitée à la Terre : une étude récente montre des preuves d'altération  alvéolaire sur Mars.

Plusieurs mécanismes ont été proposés pour expliquer l'origine des structures alvéolaires : l’haloclastie, la thermoclastie, l’hydrolyse, le gel-dégel, la variation de la teneur en eau des roches, l’érosion éolienne. Certains mécanismes peuvent être plus propices  lorsqu’il s’agit d’une roche poreuse. Dans de nombreux cas, il a été très difficile d'identifier et d'isoler un seul mécanisme responsable du développement des structures alvéolaires.

Cependant, en 1999 et pour la première fois (cf dernière référence), l'altération alvéolaire a été reproduite expérimentalement sur une roche homogène (un calcaire oolithique du Jurassique moyen à grain fin). L'évaporation d'une solution saline favorisée par le vent entraîne initialement le développement aléatoire de petites cavités. Par la suite, des vents de nature variée induisent une évaporation plus rapide au sein des cavités initiales, ce qui entraîne leur approfondissement en raison de la sursaturation localisée et de la cristallisation du sel. L'altération chimique des grains (de calcite) n'est pas observée. Il a été conclu que tous les effets sont dus à l'action physique de la cristallisation du sel.


Few concepts

Sedimentary processes:
Sedimentary processes include weathering, erosion, transport, deposition and diagenesis. Detrital sediments (detrital=from disintegration), formed from grains resulting from the degradation of pre-existing rocks, are transported and deposited in a sedimentation basin. Diagenesis is the transformation of sediments into sedimentary rocks through physico-chemical and biochemical processes.

Weathering:
Weathering is the destruction of rocks (igneous/magmatic, metamorphic or sedimentary) by mechanical (physical) disintegration and chemical or even biological decomposition : gelling, insolation, decompression, action of roots, water, wind, etc.

Erosion:
Erosion is the process of removing these weathering products from areas of active weathering.

Haloclasty :
Haloclasty is a process in which the growth of salt crystals causes physical weathering.

Haloclasty process:
The haloclasty process begins when saline water seeps into cracks between rocks. When the rocks are heated, the water evaporates, leaving behind salt crystals. As temperatures increase further, the salt crystals expand, which puts pressure on the rocks. If the process continues for an extended period of time, the rocks will eventually shatter into smaller fragments.

Thermoclastic:
Thermoclastic or thermoclastism is a process of mechanical (physical) alteration of rocks due to the effect of temperature variations.

Hydrolysis:
It is defined as the destruction of a complex molecular structure into simpler molecular structures under the influence of water. Hydrolyses are the main chemical alteration reactions in contact with water.

Porosity:
Water can, depending on the type of rock, penetrate it: this is the porosity of the rock. Porosity refers to the relative volume of voids in the rock.

Alveolization:
Alveolization, also known as honeycomb weathering, is a common phenomenon in many rock surfaces. Frequently described in coastal areas, honeycombed forms also develop in hot deserts cold deserts (Antarctica), and many historical buildings. And this weathering form does not seem to be limited to Earth: a recent study shows evidence of honeycomb weathering on Mars.

Several mechanisms have been proposed to explain the origin of honeycombs : haloclasty, thermocalstic, hydrolysis, freeze-thaw, variation in moisture content in rocks, wind erosion. Some mechanisms may be more favorable when the rock is porous. In many cases, it has been very difficult to identify and isolate a single mechanism responsible for the development of honeycombs.

However, in 1999 and for the first time, honeycomb weathering has been experimentally reproduced (see last reference) in a homogeneous stone (a fine-grained, homogeneous, Middle Jurassic oolitic limestone). Wind-enhanced evaporation of a saline solution initially results in the random development of small cavities. Later, heterogeneous wind flow induces more rapid evaporation within the initial cavities, resulting in their deepening due to localized supersaturation and salt crystallization. Chemical weathering of the grains (calcite) is not observed. It is concluded that all damage is due to the physical action of salt crystallization.


Références – References

Le Paléozoïque de la presqu’île de Crozon, Massif Armorican
BRE0075 - Coupe-type de la Formation de Postolonnec (Ordovicien) - Crozon
L'eau, agent d'altération des roches
Alveolar Weathering
Origins of honeycomb weathering: The role of salts and wind


Vous allez vous diriger vers le membre de Kerarmor et vous arrêter aux coordonnées indiquées. De là, à l’aide de la photo, vous repérerez la roche et vous l’observerez.

EN : You will go to the Kerarmor member and stop at the indicated in front of a cave. From there, with the help of the photo, you will spot the rock and observe it.

Pour valider la cache – Questions

  1. Constatez-vous des structures alvéolaires en zone A ? Quelle est la concentration des structures alvéolaires ?
  2. Constatez-vous des structures alvéolaires en zone B ? Quelle est la concentration des structures alvéolaire ?
  3. Comment pourriez-vous expliquer cette différence de concentration ?

Une photo de vous, de votre GPS ou de toute autre mascotte, prise dans les environs, sera la bienvenue, mais n’est pas obligatoire. Merci de ne pas publier de photos qui donneraient des indices.

Marquez cette cache « Trouvée » et envoyez-nous vos propositions de réponses, en précisant bien le nom de la cache, soit via notre profil, soit via la messagerie geocaching.com (centre de messagerie) et nous vous répondrons en cas de problème. « Trouvée » sans réponses sera supprimée.

Il est strictement interdit de ramasser tout minéral, roche, fossile, galet, plante… sur tout le littoral. Merci de respecter cette consigne.

⚠ Le site n'est pas accessible par pleine mer. Veuillez consulter les horaires de marée pour Morgat. Si vous venez d'une autre earthcache, la cotation du terrain pourrait être T3.5/T4.

Logging requirements – Questions

  1. Do you see honeycombed forms in area A? What is the concentration of the honeycombed forms?
  2. Do you see honeycombed forms in area B? What is the concentration of the honeycombed forms?
  3. How could you explain this concentration difference?

A photo of you, your GPS or any other mascot, taken in the area is welcome but is optional, Please do not include pictures that will give clue for any of the question.

Log this cache "Found it", and send us your answers via our profile or via geocaching.com (Message Center) and we will contact you in case of any problemes. "Found it" without the anwers will be deleted.

It is strictly forbidden to pick up any mineral, rock, fossil, pebble, plant... all over the coast. Please respect this instruction.

⚠ The site is not accessible by high tide. Please, check the tide time for MorgatIf you come from another earthcache, terrain rating could be T3.5/T4.

Additional Hints (No hints available.)