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Sable Fascinant à Le Loc'h EarthCache

Hidden : 7/10/2023
Difficulty:
2.5 out of 5
Terrain:
4.5 out of 5

Size: Size:   other (other)

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Geocache Description:


Sable fascinat à Le Loc'h

Le sable

 

Le sable est un sédiment naturel non consolidé issu de la décomposition de matériaux d'origine minérale (principalement des roches) ou organique (coquillages, squelettes de coraux, etc.), dont la taille des grains est comprise entre 0,063 mm (silt) et 2 mm (gravier), selon la définition des matériaux granulaires en géologie. Le sable est donc en moyenne plus grossier que le limon (granulométrie principalement comprise entre 0,002 et 0,063 mm) et plus fin que le gravier (granulométrie principalement comprise entre 2 et 63 mm). Sa composition peut contenir jusqu'à 180 minéraux différents ainsi que des fragments de calcaire. Le sable fait également partie des sols non cohésifs.

(Source : Wikipedia allemand et français)

 

Ça a l'air très sec, mais le sable est tellement intéressant... ! Ce n'est pas seulement amusant pour les enfants ! Il existe même un livre entier consacré au sable, écrit par Raymond Siever.

 

Il vaut la peine d'observer le sable de plus près et de prendre une loupe ou un appareil photo capable de prendre des photos macro. C'est un aperçu fascinant.

 

To see a World in a Grain of Sand
And a Heaven in a Wild Flower
Hold Infinity in the Palm of Your Hand
And Eternity in an Hour

Voir un monde dans un grain de sable
Et un ciel dans une fleur sauvage
C'est tenir l'infini dans une main
Et enfermer l'éternité dans une heure.

(William Blake)

 

Dans ce sens, nous pouvons considérer le sable (et le grès) comme des archives de l'histoire de la Terre et comme un miroir de l'environnement plus large. Nous parlons donc de fragments de roches aux formes irrégulières. 180 minéraux différents - qu'est-ce que cela pourrait être ?

 

Cela dépend de l'évolution géo-historique de l'environnement plus large.

Le sable provient en partie de l'érosion de la terre ferme. La plus grande partie de l'environnement est constituée de granite, une roche magmatique profonde, et éventuellement de son équivalent métamorphique, par exemple la migmatite.  Les deux sont composés de quartz, de mica et de feldspath. Nous verrons plus tard ce que cela signifie exactement.

 

Mais d'autres composants sont également transportés par les courants. Il peut donc s'agir de composants de sédiments (grains broyés de calcaire et de grès), mais aussi de restes de coquilles de moules et éventuellement de coquillages fossiles et de composants de coraux. Au large des côtes, par exemple autour de l'île des Glénan, des bancs de coraux existaient il y a environ 350 millions d'années - la Bretagne se trouvait alors à peu près à l'équateur.

 

Le plat pays en direction de Penmarc'h est constitué de dépôts sédimentaires quaternaires, la Préqu'île de Crozon est constituée de sédiments de l'Ordovicien et du Silurien (Voit la carte geólogique). Mais au final, il ne sera pas possible de distinguer si un grain de quartz est issu du granite ou d'un grès. D'autres composants fournissent davantage d'informations, comme le granite lui-même.

 

Le granite est une roche magmatique qui s'est solidifiée très lentement dans les profondeurs de la terre (plutonique). Au cours de ce processus, de nombreux composants différents se différencient et se cristallisent tôt ou tard dans la masse, en fonction du point de fusion.

 

Il s'agit de

  • Quartz - blanc à transparent, voire violet (améthyste) en fonction des impuretés qu'il contient.
  • Le mica
    • Biotite : plaquettes brun rougeâtre, verdâtre, brun foncé à noires
    • Muscovite : incolore, argentée, gris clair, éventuellement des paillettes jaunâtres à verdâtres. La muscovite n'apparaît que lorsque la roche a été fondue à plus de 12 km sous terre.
  • Le feldspath :
    • Orthoclase ou feldspath potassique : généralement rouge vif à rougeâtre ou rose, jaune, rarement bleuté, vert ou bleu. Certains orthoclases ont une propriété particulière : la luminescence UV (voir ci-dessous).
    • Feldspath plagioclase : généralement blanc à blanc-gris et rarement coloré

 

La fluorescence est une émission lumineuse provoquée par l’excitation des électrons d’une molécule (ou atome), généralement par absorption d’un photon immédiatement suivie d’une émission spontanée.

Fluorescence et phosphorescence sont deux formes différentes de luminescence qui diffèrent notamment par la durée de l’émission après excitation : la fluorescence cesse très rapidement tandis que la phosphorescence perdure plus longtemps.

La fluorescence peut entre autres servir à caractériser un matériau.

La lumière ré-émise par la molécule excitée lors de la fluorescence peut être de même longueur d’onde (fluorescence de résonance) ou de longueur d’onde plus grande, voire parfois plus petite (absorption à deux photons).

 

 

Le "sable mûr" est presque exclusivement composé de quartz et les grains sont généralement bien arrondis. Cela s'explique par le fait que le quartz est le composant le plus résistant du sable. Tous les autres minéraux et composants se décomposent au cours d'une très longue période. Ils s'altèrent, se transforment, par exemple en minéraux argileux (illite). Le sable plus jeune est donc composé de plus de minéraux et les grains sont moins arrondis.

 

Ici, au Loc'h, cela vaut donc la peine de jeter un coup d'œil.

 

J'ai fait le Earthcache de manière à ce qu'il soit possible de le faire avec les moyens du bord et un équipement modérément élargi qu'un géocacheur (bien équipé) peut avoir avec lui.

 

Pour l'examen du sable, vous avez besoin de :

  • Une feuille de papier blanc
  • Une loupe ou un appareil photo macro
  • Une rè gle ou une autre échelle de mesure ou quelque chose à comparer
  • Une lampe à UV
  • Un tissu foncé ou autre chose pour assombrir, afin que tu puisses voir quelque chose avec la lampe UV.

 

 

Les tâches à accomplir :

  1. quelle est la taille moyenne des grains ? Veuillez mesurer ou estimer quelques grains ! S'agit-il donc de sable (ou de limon ou de gravier) ?
  2. verse un peu de sable sur une feuille de papier blanc. Prends ta loupe ou ton appareil photo macro et prends quelques photos du sable. Les grains sont-ils plus arrondis ou plutôt anguleux ?
  3. quels sont les différents fragments que tu peux reconnaître ? Nomme au moins 4 fragments différents. (J'ai trouvé au moins 10 fragments différents ici dans le sable).
  4. Regarde de plus près les rochers à droite ou à gauche de la baie. Le sable ici est-il le produit de l'érosion de ces rochers ou les éléments proviennent-ils de plus loin ?
  5. La masse qui a été altérée ici contient-elle uniquement du granite à mica unique ou également du granite à deux mica ?
  6. Conclusion : vois-tu ici du sable mûr ou immature ? Justifie ton opinion !
  7. Prends ta lampe UV et cherche des grains de sable luminescents. (Pas ceux qui reflètent simplement la lumière de la lampe en violet, mais une autre couleur !) Quelle couleur peux-tu reconnaître ?
  8. Prends une photo de toi (ou de ton GPS) à la plage.

Sources:

Raymond Siever: Sand
Wikipedia
https://www.geopark-armorique.fr/publication/carte-geologique-du-finistere/

https://www.goldsnoop.com/2020/04/02/une-methode-de-prospection-aurifere-sous-lumiere-uv/
https://www.steine-und-minerale.de/artikel.php?topic=1&ID=160
https://www.natur-erforschen.net/unterrichtsprojekte/waldboden/verwitterung/chemische-verwitterung.html

 

Allemand

Sand ist ein natürlich vorkommendes, unverfestigtes Sediment, das aus dem Zerfall von Materialien mineralischen (hauptsächlich Gesteine) oder organischen Ursprungs (Muscheln, Korallenskelette usw.) stammt und dessen Korngröße gemäß der Definition von körnigem Material in der Geologie zwischen 0,063 mm (Schluff) und 2 mm (Kies) groß sind. Sand ist also im Mittel gröber als Schluff (Korngröße überwiegend 0,002 bis 0,063 mm) und feiner als Kies (Korngröße überwiegend 2 bis 63 mm). Seine Zusammensetzung kann bis zu 180 verschiedene Mineralien sowie Bruchstücke von Kalkstein enthalten. Sand zählt außerdem zu den nicht bindigen Böden.

(Quelle: deutsches und französisches Wikipedia)

 

Liest sich sehr trocken, dabei ist Sand so interessant…! Macht nicht nur den Kindern Spaß! Es gibt sogar ein ganzes Buch nur über Sand von Raymond Siever.

 

Es lohnt sich den Sand genauer anzusehen und eine Lupe zur Hand zu nehmen oder eine Kamera, die Makro-Fotos aufnehmen kann. Es bietet sich ein faszinierender Einblick.

 

To see a World in a Grain of Sand
And a Heaven in a Wild Flower
Hold Infinity in the Palm of Your Hand
And Eternity in an Hour

Eine Welt in einem Sandkorn zu erblicken
Und einen Himmel in einer wilden Blume
Heißt Unendlichkeit in einer Hand zu halten
Und die Ewigkeit in einer Stunde einzuschließen.

(William Blake)

 

In diesem Sinne können wir Sand (und Sandstein) als Archiv der Erdgeschichte sehen und als Spiegel der weiteren Umgebung. Wir sprechen also über unregelmäßig geformte Gesteinsfragmente. 180 verschiedene Mineralien – was könnte das sein?

 

Das hängt von der geo-geschichtlichen Entwicklung der größeren Umgebung ab.

Sand entsteht zu einem Teil daraus, dass Festland erodiert wird. Dieses besteht zum größten Teil in der Umgebung aus Granit – einem magmatischen Tiefengestein und ggf. dessen metamorphes Äquivalent, z.B.Migmatit.  Beides besteht aus Quarz, Glimmer und Feldspat. Später schauen wir uns an, was das genau bedeutet.

 

Durch Strömungen werden aber auch andere Bestandteile herbeigetragen. Das können also auch Bestandteile von Sedimenten sein (zerkleinerte Körner von Kalk- und Sandstein), aber auch Reste von Muschelschalen und eventuell auch fossile Muscheln und Korallenbestandteile. Vor den Küsten, zum Beispiel rund um die Glénan-Inseln existierten vor etwa 350 Millionen Jahren Korallenbänke – da befand sich die Bretagne ungefähr am Äquator.

 

Das flache Land in Richtung Penmarc’h besteht aus quartären sedimentären Ablagerungen, die Prequ’île de Crozon besteht aus Sedimenten des Ordoviziums und des Silur (siehe geologische Karte). Letztlich wird sich aber nicht unterscheiden lassen, ob ein Quarz-Korn aus dem Granit oder aus einem Sandstein entstanden ist. Andere Bestandteile geben da mehr Aufschluss, wie zum Beispiel der Granit selber.

 

Granit ist ein magmatisches Gestein, dass tief unter der Erde sehr langsam erstarrt ist (plutonisch). Während dieses Prozesses differenzieren sich viele verschiedene Bestandteile heraus, die sich je nach Schmelzpunkt früher oder später aus der Masse herauskristallisieren.

 

Das sind

  • Quarz – weiß bis durchsichtig, je nach dem, wodurch er verunreinigt ist auch violett (Amethyst).
  • Glimmer
    • Biotit: rotbraune, grünlich, dunkelbraun bis schwarze Plättchen
    • Muskovit: farblos, silber, hellgrau, ggf. gelblich bis grünliche Plättchen. Erst wenn das Gestein tiefer als 12 km unter der Erde aufgeschmolzen wurde, entsteht auch Muskovit.
  • Feldspat:
    • Orthoklas- oder Kalifeldspat: meist kräftig rot bis rötlich oder rosa, gelb, selten bläulich, grün oder blau. Einige Orthoklase haben eine besondere Eigenschaft: UV-Lumineszenz (s.u.)
    • Plagioklas-Feldspat: meist weiß bis weißgrau und nur selten farbig

 

Fluoreszenz ist eine Lichtemission, die durch die Anregung von Elektronen in einem Molekül (oder Atom) hervorgerufen wird, in der Regel durch die Absorption eines Photons, gefolgt von einer spontanen Emission.

 

Fluoreszenz und Phosphoreszenz sind zwei verschiedene Formen der Lumineszenz, die sich insbesondere durch die Dauer der Emission nach der Anregung unterscheiden: Die Fluoreszenz hört sehr schnell auf, während die Phosphoreszenz länger anhält.

 

Die Fluoreszenz kann unter anderem zur Charakterisierung eines Materials verwendet werden.

 

Das Licht, das von dem bei der Fluoreszenz angeregten Molekül wieder emittiert wird, kann dieselbe Wellenlänge haben (Resonanzfluoreszenz) oder eine größere, manchmal sogar eine kleinere Wellenlänge (Zwei-Photonen-Absorption).

 

„Reifer Sand“ besteht fast nur noch aus Quarz und die Körner sind meist gut gerundet. Das ist deshalb so, weil Quarz der widerstandsfähigste Bestandteil des Sandes ist. Alle anderen Mineralien und Bestandteile werden im Laufe von seeehr langer Zeit zersetzt. Sie verwittern, werden umgewandelt, zum Beispiel in Tonminerale (Illit). Jüngerer Sand besteht daher aus mehr Mineralien und die Körner sind weniger gerundet.

 

Hier in Le Loc’h lohnt sich also ein Blick.

 

Ich habe den EC so gemacht, dass man ihn mit Bordmitteln und mäßig erweiterter ECA bewältigen kann, die ein (gut ausgestatteter) Geocacher so dabei hat.

 

Für die Untersuchung des Sandes benötigt ihr:

  • Ein weißes Blatt Papier
  • Eine Lupe oder Makro-Kamera
  • Ein Lineal oder andere Messskala oder etwas zum vergleichen
  • Eine UV-Lampe
  • Ein dunkles Tuch oder etwas anderes zum Abdunkeln, damit du etwas siehst mit der UV-LAmpe.

 

 

Die Aufgaben:

1.        Wie groß ist die mittlere Korngröße? Bitte messe oder schätze einige Körner! Handelt es sich demnach um Sand (oder Schluff oder Kies)?

2.        Schütte ein wenig von dem Sand auf ein weißes Blatt Papier. Nimm dein Vergrößerungsglas oder deine Macro-Kamera und mache ein paar Fotos vom Sand. Sind die Körner mehr gerundet oder eher eckig?

3.        Welche verschiedenen Fragmente kannst du erkennen? Benenne mindestens 4 verschiedene. (Ich habe mindestens 10 verschiedenartige Fragmente hier im Sand gefunden.)

4.        Schau die die Felsen rechts oder links der Bucht genauer an. Ist der Sand hier das Produkt der Verwitterung genau dieser Felsen oder kommen die Bestandteile von weiter her?

5.        Befindet sich in der Masse die hier verwittert wurde nur Einglimmer-Granit oder auch Zweiglimmer-Granit ?

6.        Schlussfolgerung: Siehst du hier reifen oder unreifen Sand? Begründe deine Meinung!

7.        Nimm deine UV-Lampe und schaue nach lumineszierenden Sand-Körnern. (Nicht die die das Licht der Lampe einfach in Lila reflektieren, sondern eine andere Farbe!) Welche Farbe kannst du erkennen?

8.        Mache ein Foto von Dir (oder deinem GPS) am Strand

 

Quellen:

Raymond Siever: Sand
Wikipedia
https://www.geopark-armorique.fr/publication/carte-geologique-du-finistere/

https://www.goldsnoop.com/2020/04/02/une-methode-de-prospection-aurifere-sous-lumiere-uv/
https://www.steine-und-minerale.de/artikel.php?topic=1&ID=160
https://www.natur-erforschen.net/unterrichtsprojekte/waldboden/verwitterung/chemische-verwitterung.html

 

Additional Hints (No hints available.)