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[EC Arles] Erosion désaltérante EarthCache

Hidden : 5/7/2023
Difficulty:
3 out of 5
Terrain:
1.5 out of 5

Size: Size:   other (other)

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Geocache Description:


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Une Earthcache

Il ne s’agit pas d’une cache physique. Pour loguer cette cache, vous devez dans un premier temps prendre connaissance de sa description éducative en matière de géologie, puis d’observer le site sur lequel vous êtes, et enfin de répondre aux questions qui vous seront posées.

Vous pourrez alors loguer en "Found it" sans attendre mais vous devez me faire parvenir vos réponses en même temps en me contactant soit par mail dans mon profil, soit via la messagerie geocaching.com (Message Center), et je vous contacterai en cas de problème. Les logs enregistrés sans réponses seront supprimés.



Un peu de géologie

♦ Les différentes figures d'altération de la pierre

Les altérations prennent des formes variées... On peut distingue 5 grandes catégories de formes d’altération dans lesquelles sont classées plus de 70 altérations différentes.

  • Fissures et déformation (fracture, clivage…)
  • Détachement (boursoufflure, éclatement, délitage, désagrégation, fragmentation, pelage, desquamation)
  • Figures induites par des pertes de matière (alvéolisation, érosion, dégât mécanique, microkarst, partie manquante, perforation, pitting)
  • Altération chromatique et dépôt (croûte, dépôt, altération chromatique, efflorescence, encroûtement, aspect luisant, graffiti, patine, encrassement, subefflorescence)
  • Colonisation biologique (colonisation biologique, algue, lichen, mousse, moisissure, plante)

Les altérations de la pierre ont de nombreuses origines et causes possibles. Elles dépendent en premier lieu des conditions environnementales. On parle aussi de facteurs externes d’altération.

  • le rôle l'eau
  • l'action des sels
  • les altérations biologiques
  • l'impact de la pollution atomsphérique

FOCUS: Le rôle primordial de l'eau

> Impact de la pluie 

La présence d'eau est déterminante dans l’apparition de la plupart des altérations. L'eau mobilise les sels solubles, gèle, dissout les minéraux, favorise l’implantation et l'activité des organismes vivants, modifie les propriétés mécaniques... Dans une maçonnerie ou dans une oeuvre sculptée, l’eau peut avoir plusieurs origines et engendrer des altérations dans des zones très différentes.

Le rôle de l'eau météorique (pluie, ruissellement) en fonction de l'exposition est remarquable lorsque l'on examine la distribution des dégradations sur une façade ou une statue. Il est facile de montrer que le cheminement des eaux détermine la nature et l'intensité des altérations superficielles. Ainsi, dans les grandes villes et les banlieues où la pollution atmosphérique liée au trafic automobile, aux industries et aux installations de chauffage est importante, on distingue 2 grandes zones sur un parement ou une sculpture.

Les zones blanches sont celles qui sont exposées aux ruissellements, aux pluies battantes. La pierre est  plus ou moins attaquée par les eaux qui dissolvent ses constituants les plus solubles, dont la calcite. Aucun dépôt ne peut se fixer sur ces surfaces qui sont en quelque sorte lavées par les pluies.
fig.1

Dans les zones noires abritées et des pluies et des ruissellements, il n'y a pas de lessivage par les eaux, mais la vapeur d’eau des brumes et brouillards ou les eaux de condensation peuvent mouiller épisodiquement la pierre. Les particules atmosphériques se fixent sur les surfaces et sont cimentées par des cristallisations de sels, en particulier le gypse, formés en grande partie par interaction de l'eau et les polluants gazeux atmosphériques avec la pierre. Les dépôts, appelés croûtes noires, sont indurés, fines et lisses ou bourgeonnantes.

Il existe enfin des zones grises où la pierre est complètement abritée de tout apport d'eau, les particules se déposent et ne sont jamais cimentées. Ces dépôts de poussières meubles peuvent être très épais, en particulier à l’intérieur des édifices et sur les surfaces horizontales où les particules se fixent plus facilement. Ils se retrouvent aussi couramment à l’intérieur des édifices sur les surfaces rarement nettoyées.

En milieu moins pollué, rural, ce sont les recouvrements biologiques qui sont distribués en fonction de l’exposition de la pierre. Les surfaces exposées aux pluies, au rejaillissement ou au ruissellement se couvrent de divers revêtements biologiques souvent noirâtres alors que les surfaces sèches restent nues.
fig.2

> Remontées capillaires du sol

L’eau peut monter par capillarité depuis le sol jusqu’à quelques mètres à la base des murs. Une nappe phréatique subaffleurante, un sous-sol mal drainé, une contre-pente malencontreuse induisent la concentration de grands volumes d’eau au pied d’un édifice. Dans ces zones de remontées capillaires, les dégradations sont fréquentes. L’eau imbibe les matériaux qui montrent des taches d’humidité plus ou moins sombres. En se concentrant et en s’évaporant, l’eau permet aussi la cristallisation de sels solubles qui forment des efflorescences, des croûtes salines superficielles et qui, en contaminant plus en profondeur la pierre, sont capables de produire différents types d’altérations : selon le cas, la pierre se desquame (formation d’écailles) ou se désagrège (formation d’un sable) de façon uniforme ou en créant des figures particulières ressemblant à des alvéoles.
fig.3

Il ne faut pas systématiquement incriminer les remontées capillaires lorsque l’on constate l’apparition d’altérations à la base d’un mur. Elles peuvent être dues à l’impact des pluies battantes obliques qui frappent le pied du mur ou encore au phénomène de rejaillissement qui correspond aux éclaboussures produites par l’impact des gouttes d’eau qui explosant au contact du sol. A l’intérieur des édifices, l’humidité à la base des murs peut tout simplement être liée à un phénomène de condensation qui oblige la vapeur d’eau contenue dans l’air ambiant à se transformer en eau liquide au contact de la pierre et du sol froid ou à cause de la présence de sels hygroscopiques.

Le mécanisme physique de transfert capillaire ne s’exerce pas uniquement vers le haut mais de façon homogène dans toutes les directions. On peut ainsi dans certains cas observer des figures d’altération liées à une alimentation capillaire latérale ou descendante
fig.4


♦ Les propriétés de la pierre

Toutes les pierres ne réagissent pas de la même façon aux contraintes environnementales. Les formes et l’intensité de l’altération sont aussi régies par certaines propriétés intrinsèques de la pierre. On parle aussi de facteurs internes d’altération.
  • les propriétés mécaniques
  • la composition chimique et minéralogique
  • la texture des pierres
  • le rôle de la porosité
  • les propriétés de transfert

FOCUS: La composition chimique et minéralogique

La composition même de la pierre peut favoriser le développement de certaines altérations. Les pierres calcaires sont plus solubles que les pierres silicatées (granite, grès…). La présence d’argiles gonflantes est connue pour provoquer un « ramollissement » de la pierre lorsqu’elle est saturée en eau et engendrer un gonflement lié à la présence d’humidité induisant des variations dimensionnelles importantes (cas des molasses). Ceci peut contribuer par effet de fatigue à la fracturation des pierres, en particulier lorsqu’elles sont soumises à des charges importantes ou à des mouvements dans les maçonneries.
fig.5

Ces mêmes argiles sont aussi responsables d’un phénomène de dilatation hydrique : le volume de la pierre augmente avec sa teneur en eau. Certaines desquamations dites en plaque sont attribuées à ce type de phénomènes : les contraintes qui s’exercent entre le coeur de la pierre et sa partie superficielle régulièrement imbibée par les pluies peuvent conduire à la formation de fissures parallèles à la surface de la pierre. Une plaque se forme, d’épaisseur parfois considérable (plusieurs centimètres) et se détache finalement de la masse de la pierre.

Certaines pierres sont en carrière déjà enrichies naturellement en sels solubles (gisement de sel à proximité, pollution agricole, proximité de la mer), ou contiennent des phases réactives délétères. Par exemple, la pyrite, un sulfure de fer gris métallique, présent dans certaines pierres comme le tuffeau, les schistes ou certains calcaires marneux, s’oxyde dans la partie superficielle de la pierre en sulfates et oxydes de fer. Cette transformation génère des taches de couleur rouille et s’accompagne d’un accroissement de volume conduisant à l’éclatement de la pierre et à la formation de cratères plus ou moins profonds à sa surface.
fig.6

Un autre cas particulier est celui de la déformation des marbres sous l’effet des gradients thermiques. Cette déformation spectaculaire qui peut aller jusqu'à la fracturation, est liée à des contraintes internes qui se développent au cours des élévations de température (insolation solaire, incendie….). En effet, la calcite est un minéral qui ne se dilate pas de manière homogène dans toutes les directions lorsqu’il est chauffé.. Cette altération spectaculaire est l’objet de nombreuses études aujourd’hui car elle affecte les plaques de marbre et de pierres marbrières utilisées dans la construction moderne en placage extérieure (comme la grande arche de la Défense à Paris). Les torsions des plaques, contrariées par les systèmes d’attache, aboutissent à des fracturations et à des chutes dangereuses d’éléments de grande dimension. Des protections par filets métalliques ont été posées sur certains bâtiments où cette altération se manifestait.


♦ Le rôle de l'homme

Extraite de sa formation géologique et employée pour un édifice ou une statue, la pierre devient un matériau utile aux activités humaines qui peut être soumis aux interventions volontaires ou involontaires de l’homme. On parle de facteurs anthropiques.

Parmi ces interventions, certaines sont liées au non respect des règles de l’art et de certaines dispositions constructives au moment de la construction ou de la restauration. D’autres correspondent très souvent à un manque d’entretien des édifices et d’autres enfin résultent de la modification de l’environnement (pollution, élimination de protections au cours du temps).




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.

Observez les zones indiquées sur les photos au niveau des 4 waypoints.

Question 1: Quels sont au global les 3 facteurs d'altération de la pierre ?.


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WP1

Question 2

  • Décrivez l'altération que vous observez ici.
  • Pourquoi toutes les pierres (notamment celles du haut) ne sont comparativement pas altérées ?
  • Les figures d'altération sont-elles homogènes d'un bloc à l'autre ?
  • En conséquence, nommez en l'expliquant ce phenomène différencié.
  • Combien de facteurs d'altération de la pierre sont présents ici (cf question ) ?


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WP2

Question 3

  • Décrivez l'altération que vous observez au niveau de A. Nota: Le bâtiment a été restauré depuis la publication de cette cache, toutefois l'altération à observer est intacte.
  • Quel est ce facteur d'alteration (voir question 1) ?
Question 4 Décrivez l'altération que vous observez spécifiquement au niveau des blocs B



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WP3

Question 5 Décrivez l'altération que vous observez ici.



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WP4

Question 6 Décrivez l'altération que vous observez ici.

Question 7: Prenez une photo de vous, ou de votre objet distinctif de géocacheur, ou de votre surnom écrit sur une feuille de papier ou à la main... avec le théâtre antique en arrière plan, et joignez-la à votre log ou à vos réponses


BONUS

Si tu as l'occasion de visiter les arènes (visite payante, c'est pour cela que je n'ai pas mis de waypoint), dès l'entrée, prend le tunnel principal qui t'amène au centre de l'arène. Observe notamment la pierre en sortie de ce tunnel, au niveau des parois. Tu constateras de magnifiques alvéolisations. Un phénomène vient s'ajouter ici à l'eau: le vent. Celui-ci s'engouffre régulièrement dans le tunnel et vient accentuer cette érosion. On peut ajouter que ce vent peut amener parfois une salinité depuis la mer, ce qui accentue encore plus.







Un Earthcache

No es un caché físico. Para almacenar este caché, primero debe familiarizarse con su descripción educativa en materia de geología, después observar el sitio en el que se encuentra y, finalmente, responder a las preguntas que se le hagan.

Entonces podrá registrarse en "Found it" sin demora, pero deberá enviarme sus respuestas al mismo tiempo, poniéndose en contacto conmigo por correo electrónico en mi perfil o a través del servicio de mensajería Geocaching.com (Mensaje Center), y me pondré en contacto con usted en caso de que surja algún problema. Los registros publicados sin respuesta serán eliminados.



Un poco de geología


♦ Los diferentes patrones de meteorización de la piedra.

Las alteraciones adoptan diversas formas... Podemos distinguir 5 categorías principales de formas de alteración en las que se clasifican más de 70 alteraciones diferentes.
  • Grietas y deformaciones (fractura, hendidura, etc.)
  • Desprendimiento (ampollas, estallido, desintegración, desintegración, fragmentación, descamación, descamación)
  • Cifras inducidas por pérdida de material (panal de abeja, erosión, daño mecánico, microkarst, faltante, perforación, pitting)
  • Decoloración y depósito (costra, depósito, decoloración, eflorescencia, incrustación, brillo, grafiti, pátina, incrustaciones, subeflorescencia)
  • Colonización biológica (colonización biológica, algas, líquenes, musgo, moho, plantas)

La meteorización de la piedra tiene muchos orígenes y posibles causas. Dependen principalmente de las condiciones ambientales. Hablamos también de factores externos de meteorización.
  • el papel del agua
  • la acción de las sales
  • alteraciones biológicas
  • el impacto de la contaminacion atmosferica

ENFOQUE El papel primordial del agua

> Impacto de la lluvia

La presencia de agua es determinante en la aparición de la mayoría de las meteorizaciones. El agua moviliza sales solubles, congela, disuelve minerales, favorece la implantación y actividad de los organismos vivos, modifica propiedades mecánicas... En mampostería o en una obra esculpida, el agua puede tener varios orígenes y generar alteraciones en muy diferentes ámbitos.

El papel del agua meteórica (lluvia, escorrentía) en función de la exposición es notable cuando se examina la distribución del daño a una fachada o una estatua. Es fácil demostrar que el flujo de agua determina la naturaleza y la intensidad de las alteraciones de la superficie. Así, en las grandes ciudades y suburbios donde la contaminación atmosférica ligada al tráfico de automóviles, industrias e instalaciones de calefacción es importante, existen 2 grandes zonas sobre un paramento o una escultura.

Las áreas blancas son aquellas expuestas a escorrentías y lluvias intensas. La piedra es más o menos atacada por las aguas que disuelven sus componentes más solubles, incluida la calcita. Ningún depósito puede adherirse a estas superficies que de alguna manera son arrastradas por las lluvias.
fig.1

En las áreas negras protegidas y lluvia y escorrentía, no hay lixiviación por el agua, pero el vapor de agua de las nieblas y nieblas o el agua de condensación puede mojar la piedra de vez en cuando. Las partículas atmosféricas se adhieren a las superficies y se mantienen unidas por cristalizaciones de sales, en particular yeso, formado en gran parte por la interacción del agua y los contaminantes gaseosos atmosféricos con la piedra. Los depósitos, llamados costras negras, son duros, delgados y lisos o en ciernes.

Finalmente, existen zonas grises donde la piedra queda completamente resguardada de cualquier aporte de agua, las partículas se asientan y nunca se cementan. Estos depósitos de polvo suelto pueden ser muy espesos, especialmente en el interior de edificios y en superficies horizontales donde las partículas se adhieren más fácilmente. También se encuentran comúnmente dentro de edificios en superficies que rara vez se limpian.

En un entorno rural menos contaminado, son los revestimientos biológicos los que se distribuyen según la exposición de la piedra. Las superficies expuestas a la lluvia, las salpicaduras o la escorrentía se cubren con varios recubrimientos biológicos, a menudo negruzcos, mientras que las superficies secas permanecen desnudas.
fig.2

> Ascenso capilar desde el suelo

El agua puede ascender por capilaridad desde el suelo hasta unos pocos metros en la base de los muros. Un subnivel freático, un subsuelo mal drenado, una desafortunada pendiente inversa inducen la concentración de grandes volúmenes de agua al pie de un edificio. En estas áreas de ascenso capilar, la degradación es frecuente. El agua empapa los materiales que presentan manchas de humedad más o menos oscuras. Al concentrarse y evaporarse, el agua permite también la cristalización de sales solubles que forman eflorescencias, costras salinas superficiales y que, al contaminar más profundamente la piedra, son capaces de producir distintos tipos de alteraciones: según los casos, la piedra se descama (formación de escamas) o se desintegra (formación de una arena) de manera uniforme o creando figuras particulares que se asemejan a alvéolos.
fig.3

No siempre se debe culpar a la elevación capilar cuando se observa la aparición de alteraciones en la base de un muro. Pueden deberse al impacto de lluvias torrenciales oblicuas que golpean el pie del muro o al fenómeno de chapoteo que corresponde a los chapoteos producidos por el impacto de las gotas de agua que estallan al contacto con el suelo. En el interior de los edificios, la humedad en la base de los muros puede estar ligada simplemente a un fenómeno de condensación que obliga al vapor de agua contenido en el aire ambiente a transformarse en agua líquida en contacto con la piedra y el suelo frío o por efecto de la presencia de sales higroscópicas.

El mecanismo físico de transferencia capilar no solo se ejerce hacia arriba sino de manera homogénea en todas las direcciones. Así podemos observar en determinados casos figuras de alteración ligadas a un aporte capilar lateral o descendente…
fig.4


♦ Las propiedades de la piedra

No todas las piedras reaccionan de la misma manera al estrés ambiental. Las formas y la intensidad de la meteorización también se rigen por ciertas propiedades intrínsecas de la piedra. Hablamos también de factores de meteorización internos.
  • propiedades mecánicas
  • la composición química y mineralógica
  • textura de piedra
  • el papel de la porosidad
  • propiedades de transferencia

ENFOQUE: la composición química y mineralógica

La propia composición de la piedra puede favorecer el desarrollo de determinadas alteraciones. Las calizas son más solubles que las piedras de silicato (granito, arenisca, etc.). Se sabe que la presencia de arcillas hinchables provoca un "reblandecimiento" de la piedra cuando se satura de agua y provoca hinchamientos ligados a la presencia de humedad induciendo variaciones dimensionales importantes (caso de la melaza). Esto puede contribuir por efecto de la fatiga a la fractura de las piedras, en particular cuando están sujetas a cargas o movimientos significativos en la mampostería.
fig.5

Estas mismas arcillas también son responsables de un fenómeno de expansión del agua: el volumen de la piedra aumenta con su contenido de agua. Algunas de las llamadas descamaciones de placa se atribuyen a este tipo de fenómenos: las tensiones ejercidas entre el corazón de la piedra y su parte superficial regularmente empapada por la lluvia pueden conducir a la formación de grietas paralelas a la superficie de la piedra. Se forma una placa, a veces de considerable espesor (varios centímetros) y finalmente se desprende de la masa de la piedra.

Algunas piedras están en cantera ya naturalmente enriquecidas en sales solubles (depósitos de sal cercanos, contaminación agrícola, proximidad al mar), o contienen fases reactivas nocivas. Por ejemplo, la pirita, un sulfuro de hierro gris metálico, presente en ciertas piedras como la piedra tallada, los esquistos o ciertas calizas margosas, se oxida en la parte superficial de la piedra a sulfatos y óxidos de hierro. Esta transformación genera manchas de color óxido y va acompañada de un aumento de volumen que provoca el agrietamiento de la piedra y la formación de cráteres más o menos profundos en su superficie.
fig.6

Otro caso especial es el de la deformación de los mármoles bajo el efecto de gradientes térmicos. Esta espectacular deformación, que puede llegar a fracturarse, está ligada a las tensiones internas que se desarrollan durante los aumentos de temperatura (exposición solar, fuego, etc.). De hecho, la calcita es un mineral que no se expande uniformemente en todas las direcciones cuando se calienta. Esta espectacular alteración es objeto de muchos estudios en la actualidad porque afecta a losas de mármol y piedra. Mármol utilizado en la construcción moderna en revestimiento exterior (como el gran arco de La Défense de París). La torsión de las placas, frustrada por los sistemas de fijación, provoca fracturas y caídas peligrosas de elementos de gran tamaño. Se colocaron protecciones mediante mallas metálicas en determinados edificios donde se manifestó este deterioro.


♦ El papel del hombre

Extraída de su formación geológica y utilizada para un edificio o una estatua, la piedra se convierte en un material útil para las actividades humanas que pueden estar sujetas a la intervención humana voluntaria o involuntaria. Estamos hablando de factores antropogénicos.

Entre estas intervenciones, algunas están relacionadas con el incumplimiento de las reglas del arte y ciertas disposiciones constructivas en el momento de la construcción o restauración. Otros muy a menudo corresponden a la falta de mantenimiento de los edificios y otros finalmente resultan de la modificación del entorno (contaminación, eliminación de protecciones a lo largo del tiempo).







Preguntas


Una lectura atenta de la descripción del caché, así como una observación de las características del terreno y una pequeña deducción suelen ser suficientes para responder a las preguntas de este EarthCache.

Observa las áreas indicadas en las fotos al nivel de los 4 waypoints.

Pregunta 1: En general, ¿cuáles son los 3 factores de alteración de la piedra?


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WP1

Pregunta 2

  • Describe la alteración que observas aquí.
  • ¿Por qué todas las piedras (especialmente las de arriba) están comparativamente inalteradas?
  • ¿Las cifras de alteración son homogéneas de un bloque a otro?
  • En consecuencia, nombre y explique este fenómeno diferenciado.
  • ¿Cuántos factores de alteración de cálculos están presentes aquí (ver pregunta)?


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WP2

Pregunta 3

  • Describa la alteración que observa en el nivel de A.
  • ¿Cuál es este factor de alteración (ver pregunta 1)?

Pregunta 4 : Describa la alteración que observa específicamente en los bloques B



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WP3

Pregunta 5 Describe la alteración que observas aquí.



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Pregunta 6 Describe la alteración que observas aquí.

Pregunta 7:Tome una foto suya, o de su objeto distintivo de geocacher, o de su apodo escrito en una hoja de papel o a mano... con el antiguo teatro de fondo, y adjúntela a su registro o sus respuestas.


EXTRA

Si tienes la oportunidad de visitar las arenas (visita de pago, por eso no puse un waypoint), tan pronto como entres, toma el túnel principal que te lleva al centro de la arena. Observe en particular la piedra a la salida de este túnel, al nivel de las paredes. Verás magníficas alveolaciones. Aquí se añade un fenómeno al agua: el viento. Este se precipita regularmente en el túnel y acentúa esta erosión. Podemos agregar que este viento en ocasiones puede traer salinidad del mar, lo que lo acentúa aún más.







An Earthcache

This is not a physical cache. To log this cache, you must first read its educational description of geology, then observe the site on which you are, and finally answer the questions that will be asked.

You can then log in to "Found it" immediately but you must send me your answers at the same time by contacting me either by email in my profile or via geocaching.com (Message Center) messaging, and I will contact you in case of any problems. Logs saved without answers will be deleted.



A little bit of geology


♦ The different alteration patterns of stone

The alterations take various forms... We can distinguish 5 main categories of alteration forms in which are classified more than 70 different alterations.
  • Cracks and deformation (fracture, splitting, etc.)
  • Detachment (blistering, bursting, disintegration, disintegration, fragmentation, peeling, desquamation)
  • Figures induced by material loss (honeycombing, erosion, mechanical damage, microkarst, missing part, perforation, pitting)
  • Discoloration and deposit (crust, deposit, discoloration, efflorescence, encrustation, gloss, graffiti, patina, fouling, subefflorescence)
  • Biological colonization (biological colonization, algae, lichen, moss, mold, plant)

Stone weathering has many origins and possible causes. They depend primarily on environmental conditions. We also speak of external factors of alteration.
  • the role of water
  • the action of salts
  • biological alterations
  • the impact of atmospheric pollution

FOCUS: The primary role of water

> Impact of rain

The presence of water is decisive in the appearance of most weathering. Water mobilizes soluble salts, freezes, dissolves minerals, promotes the implantation and activity of living organisms, modifies mechanical properties... In masonry or in a sculpted work, water can have several origins and generate alterations in very different areas.

The role of meteoric water (rain, runoff) as a function of exposure is remarkable when examining the distribution of damage to a facade or a statue. It is easy to show that the flow of water determines the nature and intensity of surface alterations. Thus, in large cities and suburbs where atmospheric pollution linked to automobile traffic, industries and heating installations is significant, there are 2 large zones on a facing or a sculpture.

The white areas are those exposed to runoff and heavy rain. The stone is more or less attacked by the waters which dissolve its most soluble constituents, including calcite. No deposit can attach itself to these surfaces which are somehow washed away by the rains.
fig.1

In the sheltered black areas and rain and runoff, there is no leaching by the water, but the water vapor from the mists and fogs or the condensation water can wet the stone occasionally. Atmospheric particles attach themselves to surfaces and are held together by crystallizations of salts, in particular gypsum, formed largely by the interaction of water and atmospheric gaseous pollutants with the stone. The deposits, called black crusts, are hard, thin and smooth or budding.

Finally, there are gray areas where the stone is completely sheltered from any water supply, the particles settle and are never cemented. These loose dust deposits can be very thick, especially inside buildings and on horizontal surfaces where particles attach more easily. They are also commonly found inside buildings on rarely cleaned surfaces.

In a less polluted, rural environment, it is the biological coverings that are distributed according to the exposure of the stone. Surfaces exposed to rain, splashing or runoff are covered with various biological coatings, often blackish, while dry surfaces remain bare.
fig.2

> Capillary rise from the ground

Water can rise by capillarity from the ground up to a few meters at the base of the walls. A sub-level water table, a poorly drained subsoil, an unfortunate reverse slope induce the concentration of large volumes of water at the foot of a building. In these areas of capillary rise, degradation is frequent. The water soaks the materials that show more or less dark spots of humidity. By concentrating and evaporating, the water also allows the crystallization of soluble salts which form efflorescences, superficial saline crusts and which, by contaminating the stone more deeply, are capable of producing different types of alterations: depending on the case, the stone desquamates (formation of scales) or disintegrates (formation of a sand) in a uniform way or by creating particular figures resembling alveoli.
fig.3

Capillary rise should not always be blamed when the appearance of alterations at the base of a wall is observed. They can be due to the impact of oblique driving rains which strike the foot of the wall or to the phenomenon of splashing which corresponds to the splashes produced by the impact of the drops of water which explode on contact with the ground. Inside the buildings, the humidity at the base of the walls can quite simply be linked to a phenomenon of condensation which forces the water vapor contained in the ambient air to be transformed into liquid water in contact with the stone and cold ground or because of the presence of hygroscopic salts.

The physical mechanism of capillary transfer is not only exerted upwards but homogeneously in all directions. We can thus in certain cases observe figures of alteration linked to a lateral or descending capillary supply…
fig.4


♦ Stone properties

Not all stones react the same way to environmental stresses. The forms and intensity of weathering are also governed by certain intrinsic properties of the stone. We also speak of internal alteration factors.
  • mechanical properties
  • chemical and mineralogical composition
  • stone texture
  • role of porosity
  • transfer properties

FOCUS: the chemical and mineralogical composition

The very composition of the stone can promote the development of certain alterations. Limestones are more soluble than silicate stones (granite, sandstone, etc.). The presence of swelling clays is known to cause a "softening" of the stone when it is saturated with water and cause swelling linked to the presence of humidity inducing significant dimensional variations (case of molasses). This can contribute by fatigue effect to the fracturing of the stones, in particular when they are subjected to significant loads or movements in the masonry.
fig.5
These same clays are also responsible for a phenomenon of water expansion: the volume of the stone increases with its water content. Some so-called plaque desquamations are attributed to this type of phenomenon: the stresses exerted between the heart of the stone and its surface part regularly soaked by rain can lead to the formation of cracks parallel to the surface of the stone. A plaque is formed, sometimes of considerable thickness (several centimeters) and finally detaches from the mass of the stone.

Some stones are in quarry already naturally enriched in soluble salts (salt deposits nearby, agricultural pollution, proximity to the sea), or contain deleterious reactive phases. For example, pyrite, a metallic gray iron sulphide, present in certain stones such as freestone, shales or certain marly limestones, oxidizes in the superficial part of the stone to iron sulphates and oxides. This transformation generates rust-colored spots and is accompanied by an increase in volume leading to the splitting of the stone and the formation of more or less deep craters on its surface.
fig.6

Another special case is that of the deformation of marbles under the effect of thermal gradients. This spectacular deformation, which can go as far as fracturing, is linked to internal stresses which develop during temperature rises (solar exposure, fire, etc.). Indeed, calcite is a mineral that does not expand evenly in all directions when heated. This spectacular alteration is the subject of many studies today because it affects marble and stone slabs. marble used in modern construction in exterior veneer (such as the great arch of La Défense in Paris). The twisting of the plates, thwarted by the fastening systems, leads to fractures and dangerous falls of large elements. Protections by metal nets were posed on certain buildings where this deterioration appeared.


♦ The role of man

Extracted from its geological formation and used for a building or a statue, stone becomes a useful material for human activities that can be subjected to voluntary or involuntary human intervention. We are talking about anthropogenic factors.

Among these interventions, some are related to non-compliance with the rules of the art and certain constructive provisions at the time of construction or restoration. Others very often correspond to a lack of maintenance of the buildings and others finally result from the modification of the environment (pollution, elimination of protections over time).







Questions


Careful reading of the description of the cache, as well as an observation of the terrain features and a little deduction are normally sufficient to answer the questions of this EarthCache.


Observe the areas indicated on the photos at the level of the 4 waypoints.

Question 1: Overall, what are the 3 stone alteration factors?


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Question 2

  • Describe the alteration you observe here.
  • Why are all the stones (especially those at the top) comparatively unaltered?
  • Are the alteration figures homogeneous from one block to another?
  • Consequently, name and explain this differentiated phenomenon.
  • How many stone alteration factors are present here (see question )?


obs2

WP2

Question 3

  • Describe the alteration you observe at the level of A.Note: The building has been restored since the publication of this cache, however the alteration to be observed is intact.
  • What is this alteration factor (see question 1)?

Question 4 : Describe the alteration you observe specifically at the B blocks



obs3

WP3

Question 5 Describe the alteration you observe here.



obs4

WP4

Question 6 Describe the alteration you observe here.

Question 7: Take a photo of yourself, or your distinctive geocacher object, or your nickname written on a sheet of paper or by hand... with the ancient theater in the background, and attach it to your log or your answers


BONUS

If you have the opportunity to visit the arenas (paid visit, that's why I didn't put a waypoint), as soon as you enter, take the main tunnel which takes you to the center of the arena. Observe in particular the stone at the exit of this tunnel, at the level of the walls. You will see magnificent alveolations. A phenomenon is added here to the water: the wind. This regularly rushes into the tunnel and accentuates this erosion. We can add that this wind can sometimes bring salinity from the sea, which accentuates it even more.




Additional Hints (No hints available.)