Pointe Baham : basalte, texture et altération EarthCache

 La pointe Baham offre, selon nous, le plus beau point de vue sur les îlets de la réserve naturelle de Sainte-Anne, sur la baie des Anglais ainsi que sur l’anse Trabaud et sa belle plage sauvage. Ici, vous ne rencontrerez … personne et pourrez jouir du paysage en toute quiétude.

Tout en vous émerveillant de la beauté des lieux, vous foulerez aussi une des plus vieilles parties de la Martinique. Son sol est formé par une roche volcanique dénommée basalte et au travers de cette cache, nous vous proposons de vous penchez sur sa formation, sa texture et son altération.

Plusieurs solutions existent pour vous rendre aux coordonnées finales :

1. effectuer une randonnée le long du littoral depuis l’anse des Salines ;
2. effectuer une randonnée le long de la baie des Anglais depuis les Anglais des grottes ;
3. venir en auto au stationnement de l’anse Trabaud et effectuer ensuite une petite randonnée. Attention : le chemin (environ 4 km) depuis le lieu dit Val d’Or à la sortie de Sainte-Anne jusqu’au stationnement est très chaotique par moment. Un droit de passage modique (2,5 €) vous sera demandé pour rejoindre le stationnement car vous traverserez une propriété privée. Vous devrez quitter les lieux avant 18 heures.

Depuis le stationnement, suivez les points de passage.

La 3G/4G/5G n'est pas toujours opérationnelle, songez à télécharger la description de la cache.

 According to us, Pointe Baham offers the best view of the islets of the Sainte-Anne nature reserve, Baie des Anglais and Anse Trabaud with its beautiful, unspoilt beach. Here, you'll meet ... no one and can enjoy the view in absolute peace and quiet.

While enjoying the beauty of this place, you will also walk through one of the oldest parts of Martinique. Its soil is formed of a volcanic rock known as basalt, and in this cache we invite you to take a closer look at its formation, texture and weathering.

There are several ways to get to the final coordinates:

1. hike along the coastline from Anse des Salines ;
2. hike along the Baie des Anglais from Les Anglais des Grottes;
3. drive to the Anse Trabaud parking lot and take a short hike. Please note: the path (approx. 4 km) from Val d'Or on the outskirts of Sainte-Anne to the parking lot can be very bumpy at times. You'll be asked to pay a small fee (€2.5) to reach the parking lot, as you'll be crossing private property. You must leave the site by 6 pm.

From the parking lot, follow the waypoints.

3G/4G/5G is not always operational, so consider downloading the cache description.

La Terre
La Terre étant un objet chaud dans un environnement froid, son refroidissement s’effectue essentiellement par des mouvements de convection thermique : des courants de matière chaude et légère montent depuis les profondeurs vers la surface et des courants de matière froide et dense suivent le chemin inverse. Ce mouvement, très lent, affecte la surface de la Terre (continents et océans) : la tectonique des plaques (lithosphériques). Ces plaques, elles aussi en mouvement, peuvent entrer en collision, se chevaucher, ou l’une peut plonger sous l’autre. Dans ce dernier cas, il s’agit d’une subduction qui se produit dans une zone de subduction. Dans cette zone, la subduction provoque des tremblements de terre récurrents de grande ampleur et la fusion partielle d'une partie du manteau de la Terre pour générer du magma ascendant, donnant naissance à des volcans.

 The Earth
The Earth being a hot object in a cold environment, its cooling is mainly carried out by thermal convection movements: currents of hot and light matter rise from the depths to the surface and currents of cold and dense matter follow the opposite path. This movement, very slow, affects the surface of the Earth (continents and oceans): (lithospheric) plate tectonic. These plates, also in motion, can collide, overlap, or one can dive under the other. In the latter case, it’s a subduction that occurs in a subduction zone. In this zone, subduction causes recurrent large-scale earthquakes and the partial melting of part of the Earth's mantle to generate rising magma, giving origin to volcanoes.

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 La Martinique
La Martinique appartient à l'arc volcanique des Petites Antilles, zone de subduction de la plaque Nord-américaine (ou Atlantique) sous la plaque Caraïbes, à l’origine du volcanisme ayant donné naissance aux Petites Antilles. En effet, les frottements des matériaux lors de la subduction, à très haute température, entrainent leur fusion et la création de magma remontant ensuite à la surface de la terre, sous la forme de volcans.

L'île de la Martinique (1080 km²) est essentiellement d'origine volcanique. Les formations volcaniques et volcano-sédimentaires y prédominent très largement, accompagnées de formations calcaires liées à des épisodes de sédimentation marine lors des périodes de submersion. L'activité volcanique sous-marine initiale, qui a formé le substratum de l'île, entrecoupée de phases de sédimentation calcaire, est devenue progressivement aérienne et a édifié de grands ensembles volcaniques qui constituent les principaux reliefs actuels de la Martinique

 Martinique
Martinique is located along the Lesser Antilles arc, a subduction zone of the North American (or Atlantic) plate under the Caribbean plate, which is the origin of the volcanism that gave birth to the Lesser Antilles. Indeed, the friction of materials during subduction, at very high temperature, leads to their fusion and the creation of magma which then rises to the surface of the earth, in the form of volcanoes.

The island of Martinique (1080 km²) is mainly of volcanic origin. Volcanic and volcano-sedimentary formations predominate, with limestone formations related to episodes of marine sedimentation during periods of submersion. The initial submarine volcanic activity, which formed the bedrock of the island, intersected with phases of limestone sedimentation, became progressively aerial and built large volcanic complexes that form the main current reliefs of Martinique

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 Presqu’île de Sainte-Anne
La Martinique actuelle, ainsi que les îles des Petites Antilles, sont le résultat de la migration d’un front volcanique d’Est en Ouest qui s’est déroulée en plusieurs étapes. Entre 25 et 21 millions d’années, des coulées de lave d’abord issue une activité volcanique sous-marine puis aérienne se mettent en place au sud et à l’ouest de l’île. Une grande partie de ces coulées seront recouvertes lors d’activités volcaniques postérieures ou subiront l’érosion. La presqu’île de Sainte-Anne, comme d’ailleurs la presqu’île de la Caravelle, en sont les témoins.

 Sainte-Anne peninsula
Present-day Martinique and the islands of the Lesser Antilles are the result of the east-west migration of a volcanic front, which took place in several stages. Between 25 and 21 million years ago, lava flows first originating from submarine and then aerial volcanic activity were deposited to the south and west of the island. Many of these flows were covered by later volcanic activity or eroded away. The Sainte-Anne peninsula, like the Caravelle peninsula, bears witness to this.

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Roche
En géologie, une roche (ou pierre) est une masse solide naturelle ou un agrégat de minéraux et qui comporte parfois des fossiles. Elle est classée en fonction des minéraux qu'elle contient, de sa composition chimique et de la manière dont elle s'est formée.

Rock
In geology, a rock (or stone) is any naturally occurring solid mass or aggregate of minerals and sometimes includes fossils. It is categorized by the minerals included, its chemical composition and the way in which it is formed.

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Pétrographie, structure et texture des roches
La pétrographie est la science ayant pour objet la description des roches, l'analyse de leurs caractères structuraux, minéralogiques et chimiques, et les relations de ces roches avec leur environnement géologique.

Par le terme structural ou structure, il faut considérer tout arrangement relatif de composants. Cette notion s’applique à n’importe quelle échelle, et dans un espace à n’importe quel nombre de dimensions.

Même si les termes structure et texture sont parfois parfois employés indifféremment, en pétrographie la texture d'une roche est l'arrangement ou l'agencement des minéraux d’une roche observée au microscope. La texture d'une roche est le résultat de divers processus qui ont contrôlé la formation de la roche. Avec sa minéralogie (étude des minéraux, éléments ou composés naturels) et sa composition chimique, elle fournit des informations permettant d'interpréter l'origine et l'histoire de la roche.

Petrography, rock structure and texture
Petrography is the science of describing rocks, analyzing their structural, mineralogical and chemical characteristics, and their relationships with their geological environment.

The term "structural" or "structure" refers to any relative arrangement of components. This notion applies at any scale, and in space of any number of dimensions.

Although the terms structure and texture are sometimes used in the same way, in petrography the texture of a rock is the organization or arrangement of the minerals in a rock observed under the microscope. The texture of a rock is the result of various processes that controlled its genesis. Together with its mineralogy (analysis of minerals, elements or natural compounds) and chemical composition, it provides information for interpreting the rock's origin and history.

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Roche ignée et magma
Une roche ignée, encore appelée roche magmatique, est une roche cristalline ou vitreuse qui se forme à partir du refroidissement d'un magma.

Un magma, dont les origines peuvent être différentes et que nous n’allons pas détailler ici, peut avoir une composition variable. Il se compose principalement de matière rocheuse liquide, mais peut contenir des cristaux de divers minéraux, ainsi qu'une phase (à comprendre par stade ou état) gazeuse qui peut être dissoute dans le liquide ou être présente en tant que phase gazeuse distincte (donc du gaz non dissout).

Le magma peut se refroidir pour former une roche ignée soit à la surface de la Terre, auquel cas il produit une roche ignée volcanique ou extrusive, soit sous la surface de la Terre, auquel cas il produit une roche ignée plutonique (de Pluton, dieu des Enfers) ou intrusive.

Igneous rock and magma
An igneous rock, also known as a magmatic rock, is any crystalline or glassy rock that forms from cooling of a magma.

A magma, whose origins can be different and which we won't go into in detail here, can have a variable composition. It consists mainly of liquid rocky matter, but may contain crystals of various minerals, as well as a gaseous phase (to be understood by stage or state) which may be dissolved in the liquid or present as a separate gaseous phase (i.e. undissolved gas).

Magma can cool to form an igneous rock either on the surface of the Earth - in which case it produces a volcanic or extrusive igneous rock, or beneath the surface of the Earth, - in which case it produces a plutonic (from Pluto, god of the Underworld)) or intrusive igneous rock.

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Texture des roches ignées
Le magma est une roche liquide (ou visqueuse) en fusion dont la température varie entre 750°C et 1200°C. Devenue moins dense que le milieu environnant, elle va, grâce à la poussé d’Archimède, quitter son milieu de formation et remonter des profondeurs pour éventuellement arriver à la surface de la Terre.

Lors de son « voyage » elle va progressivement (lentement ou rapidement) refroidir pour former une roche solide. Le principal facteur qui déterminera la texture d'une roche ignée est la vitesse de refroidissement du magma. Deux principaux types de texture résultent de cette vitesse de refroidissement : la texture grenue et la texture microlitique (ou microlithique).

Si un magma refroidit et cristallise intégralement en profondeur, le gradient thermique (la variation de température) reste faible et il se déroule un refroidissement lent : quelques millions d’années pour un équilibre thermique complet. La roche finale est constituée intégralement de cristaux jointifs de taille supramillimétrique (jusqu’à plusieurs centimètres). Il s’agit d’une texture grenue (du latin granum : grain). Si les grains sont de taille inframillimétrique (sans être micrométrique), il s’agit alors d’une roche microgrenue dont la texture n’est pratiquement pas visible à l’œil nu. Le granite est une roche ignée à texture grenue.

À l’opposée, si le magma est émis à la surface de la terre ou sous quelques mètres de profondeur, en milieu aérien ou aqueux, alors le gradient thermique est important. Cela engendre un refroidissement rapide : en surface, il s’écoule quelques années avant un équilibre thermique complet. Cette vitesse importante de refroidissement est propice à une faible croissance cristalline. Le résultat est une texture microlitique. De nombreux cristaux forment des microlites de taille micrométrique qui baignent dans un verre qui correspond à du magma solidifié si rapidement qu’il est non cristallisé. Microlites et verre forment la mésostase dans laquelle des cristaux plus gros ou des vacuoles peuvent également se trouver. Le basalte est une roche ignée à texture microlitique (cf images en partie anglaise).

Une roche ignée à texture grenue ou microlitique contenant des cristaux notables par leur taille inhabituelle est une roche (à texture) porphyrique (ou porphyroïde). Ces grands cristaux sont appelés des phénocristaux.

Des textures secondaires peuvent toutefois être remarquables au sein des roches ignées : texture aplitique, texture ophitique, orbiculaire, pegmatique, phérolitique, pilotaxique, trachytique,… texture bidule, texture machin.

Igneous rock texture
Magma is a molten liquid (or viscous) rock in fusion with a temperature varying between 750°C and 1200°C. Once it has become less dense than the surrounding environment, it will, thanks to Archimedes' thrust, leave its native environment and rise from the depths, eventually reaching the Earth's surface.

During its "trip", it will gradually (slowly or rapidly) cool to form solid rock. The main factor determining the texture of an igneous rock is the rate at which the magma cools. Two main types of texture result from this cooling rate: granular and microlitic (or microlithic).

If a magma cools and crystallizes completely at depth, the thermal gradient (temperature variation) remains low and cooling is slow: a few million years for complete thermal equilibrium. The final rock is made up entirely of joined crystals of supramillimetric size (up to several centimeters). It has a granular/grained texture. If the grains are sub-millimetric (but not micrometric) in size, the rock is micro-grained, with a texture that is barely visible to the naked eye. Granite (from Latin granum: grain) is an igneous rock with a granular texture (see pictures in the French part).

In contrast, if the magma is ejected at the earth's surface or a few meters below, in air or water, then the thermal gradient is high. This leads to rapid cooling: at the surface, it takes several years to reach complete thermal equilibrium. This high cooling rate is a good environment for slow crystal growth. The result is a microlitic texture. A large number of crystals form microlites of micrometric size, embedded in a glassy groundmass that corresponds to magma solidified so rapidly that it is uncrystallized. Microlites and glass form the mesostase in which larger crystals or vacuoles can also be found. Basalt is an igneous rock with a microlitic texture.

An igneous rock with a granular or microlitic texture containing unusually large crystals is a porphyritic (textured) rock. These large crystals are called phenocrysts.

However, secondary textures can also be found within igneous rocks: aplitic texture, ophitic texture, orbicular, pegmatitic, pherolitic, pilotaxis, trachytic texture, ... Gizmo like texture.

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 Altération et érosion des roches
L’altération, aussi appelée météorisation, correspond à la décomposition des roches et des minéraux à la surface et sous la surface de la Terre par l'action de processus physiques, chimiques et biochimiques. Il s'agit essentiellement de la réponse des matériaux terrestres aux faibles pressions, aux basses températures et à la présence d'air et d'eau qui caractérisent l'environnement proche de la surface, mais qui n'étaient pas typiques de l'environnement de formation.

L'altération physique provoque la désintégration de la roche par des processus mécaniques et dépend donc de l'application d'une charge. Les principales sources d'altération physique sont la dilatation et la contraction thermiques de la roche, la libération de pression sur la roche par l'érosion des matériaux sus-jacents, le gel et le dégel alternés de l'eau entre les fissures et les interstices de la roche, la croissance des cristaux dans la roche et la croissance des plantes et des organismes vivants dans la roche. L'altération des roches implique généralement une altération chimique au cours de laquelle la composition minérale de la roche est modifiée, réorganisée ou redistribuée. Les minéraux de la roche sont exposés à la dissolution, l'hydrolyse, l'hydratation et l'oxydation par les eaux en circulation. Ces effets sur la décomposition des minéraux s'ajoutent aux effets des organismes vivants et des plantes comme extraction de nutriments pour altérer la roche

Au cours du processus d'altération, la dispersion des matériaux désintégrés ou altérés se produit dans le voisinage immédiat de la roche, mais la masse rocheuse reste in situ.

L’érosion correspond l’ensemble des phénomènes externes qui, à la surface du sol ou à faible profondeur, enlèvent tout ou partie des terrains existants et modifient ainsi le relief. Altération et érosion sont intimement liées. Cependant, une définition plus large de l'érosion, inclut l'altération en tant que composante de la dégradation générale de tous les reliefs avec l'action du vent et les processus fluviaux, marins et glaciaires.

 Weathering and rock erosion
Weathering is the breakdown of rocks and minerals at and below the Earth's surface by physical, chemical and biochemical processes. It is essentially the reaction of terrestrial materials to the low pressures, low temperatures and presence of air and water that characterize the near-surface environment, but which were not typical of the environment of formation.

Physical weathering leads to the breakdown of rock by mechanical processes, and is therefore subject to the action of a load. The main sources of physical weathering are thermal expansion and contraction of the rock, the release of pressure on the rock by erosion of overlying materials, alternating freezing and thawing of water between cracks and interstices in the rock, crystal growth in the rock and the growth of plants and living organisms in the rock. Rock weathering generally involves chemical weathering, during which the mineral composition of the rock is modified, reorganized or redistributed. Rock minerals are subjected to dissolution, hydrolysis, hydration and oxidation by circulating water. These effects on mineral breakdown are added to the effects of living organisms and plants as nutrient extraction to alter the rock.

During the weathering process, disintegrated or weathered materials are scattered in the immediate surroundings of the rock, but the rock mass remains in situ.

Erosion refers to all external phenomena which, at the surface of the ground or at shallow depths, remove all or part of the existing ground and thus modify the relief. Weathering and erosion are intimately linked. A broader definition of erosion, however, includes weathering as a component of the general breakdown of all landforms through wind action and fluvial, marine and glacial processes.

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 Un exemple d’altération : la dolerite
La dolérite est une roche ignée à texture microgrenue issue d’un magma qui n’a pas connu l’éruption. Exposée en surface ou a très faible profondeur (de l’ordre de quelques mètres) aux conditions atmosphériques, elle va immanquablement subir une altération. Roche dure, massive et dont la couleur native est le plus souvent gris bleuté ou gris verdâtre, elle s’altère en pelures d’oignon pour prendre des formes sphéroïdales. Sa surface devient friable et change de coloration en devant brune ou jaune ocre. Il s’agit de l’action de l’eau (réaction d’hydrolyse) qui circule entre les fractures et fissures qui auront pu apparaître au sein d’une roche saine.

Cependant, d’autres réactions chimiques interviennent également pour dégrader et décomposer la dolérite. Ces réactions chimiques, appelées oxydation, hydratation et carbonatation, entraînent la décomposition des minéraux primaires et la formation de nouveaux minéraux de type argileux. Ces minéraux argileux contribuent à la formation du sol.

 An example of rock weathering: *dolerite
Dolerite is a micro-grained igneous rock derived from magma that has not erupted. If exposed to atmospheric conditions at the surface or at very shallow depths (a few metres), it will inevitably undergo weathering. Hard, massive rock whose native color is usually bluish-gray or greenish-gray, it alters like an onion skin to take on spheroidal forms. Its surface becomes brittle and changes color to brown or yellow ochre. This is the result of the action of water (hydrolysis reaction) circulating between the cracks and fractures that may have appeared in healthy rock.

However, other chemical reactions are also involved in degradation and decomposition od dolerite. These chemical reactions, known as oxidation, hydration and carbonation, lead to the decomposition of primary minerals and the formation of new clay minerals. These clay minerals contribute to soil formation.

*In the US, dolerite is called diabase

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 Le basalte
Le basalte, vous l’avez lu, est une roche ignée issue d’un magma qui a subi un refroidissement très rapide et dont la texture « principale » est microlitique. Sa couleur peut varier en fonction des minéraux qu’elle contient : noir, gris, rouge-brun en passant par brun-ocre et d’autres nuances le plus souvent foncées. Le basalte peut contenir des phénocristaux et, généralement de structure massive, il peut aussi être alvéolaire.

 Basalt
Basalt, as you have read, is an igneous rock derived from magma that has cooled very rapidly and whose "main" texture is microlitic. Its colour can vary depending on the minerals it contains: black, grey, reddish-brown through to olive-brown and other, usually dark, shades. Basalt can contain phenocrysts and, although it is generally massive in structure, it can also be alveolar.

Références – References

Dictionnaire de Géologie - 8e éd. (Foucault)
A Dictionary of Geology and Earth Sciences (Oxford Quick Reference), 5th Edition (Allaby, Michael)
Éléments de géologie, 17ème édition - Dunod
Textures of Igneous Rocks
Evolution volcano-tectonique de l’île de la Martinique - Aurélie Germa

 Aux coordonnées indiquées, vous trouverez tout autour de vous des roches constituées de basalte (zones floues) comme sur la photo ci-dessous. Observez ces roches de façon générale puis approchez de celles qui ont tendance à se fendre pour observer celles qui pourraient vous sembler d’une couleur nettement différente.

 At the specified coordinates, all around you, you'll find rocks made of basalt (blurred areas), as in the picture below. Take a general look at these rocks, then move closer to those that tend to split, to check out those that may appear to be of a distinctly different color.

 Travail à effectuer

1. Décrivez les roches dans leur ensemble : couleur, forme (anguleuse, arrondie, ovoïde, ...), dimensions approximatives, etc.
2. Pour les roches qui ont tendance à se fendre et qui présenteraient une couleur différente, quelle est cette couleur et, en addition de la texture microlithique, quelle(s) est/sont la/les texture/s que vous avez pu déterminer ?
3. Selon vous, et en simplifiant, après la solidification du magma qui a abouti à la formation de la coulée de basalte qui constitue les roches environnantes, quels processus ont pu lui donner l’aspect qu’elles présentent depuis lors sur ces lieux ?
4. Une photo de vous ou d’un objet personnel prise dans les environs immédiats (pas de « photos d’archives » svp) est à joindre soit avec votre commentaire, soit avec vos réponses. Conformément aux directives mises à jour par GC HQ et publiées en juin 2019, des photos peuvent être exigées pour la validation d'une earthcache.

Marquez cette cache "Trouvée" et envoyez-nous vos propositions de réponses. Nous vous contacterons en cas de problème.

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Homework

1. Describe the rocks as a whole: color, shape (angular, rounded, ovoid, etc.), approximate dimensions, etc.
2. For rocks that appear to split and have a different color, what color and, in addition to the microlithic texture, what texture(s) have you been able to identify?
3. According to you, and simplifying, after the solidification of the magma that led of the basalt flow that now forms the surrounding rocks, what processes could have given them the appearance they show on this site since then?
4. A picture of yourself or of something personal, taken in the immediate area (no “stock photo” please) is to be attached with your comments or with your answers. In accordance with the updated guidelines from Geocaching Headquaters published in June 2019, photos are now an acceptable logging requirement and will be required to log this earthcache.

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