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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.
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.
> 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.
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…
♦ 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.
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.
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
?.
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 ) ?
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
WP3
Question
5 : Décrivez
l'altération que vous observez ici.
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.
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.
> 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.
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…
♦ 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.
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.
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?
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)?
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
WP3
Pregunta
5 : Describe
la alteración que observas aquí.
WP4
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.
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.
> 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.
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…
♦ 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.
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.
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?
WP1
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 )?
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
WP3
Question
5 : Describe
the alteration you observe here.
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.