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Le Sphinx de granite
Dans le Petit Parc du Château de Compiègne, tu peux découvrir cette petite œuvre d'art en granite.
En l'observant de plus près, on peut en apprendre beaucoup sur cette roche.
La formation et la composition du granite
Le granite est une roche plutonique. Plutonique signifie qu'il se forme loin sous la surface de la terre par le refroidissement du magma. Le granite est constitué d'un mélange de minéraux des trois groupes feldspath, quartz et mica, qui lui confèrent également ses propriétés typiques. On peut dire que les feldspaths confèrent au granite sa couleur, le quartz son éclat et les micas ses veines.
Comment se forme l'aspect de chaque granite ?
Lorsque la masse minérale en fusion commence à refroidir, ce sont les micas qui se solidifient en premier, car ils ont les points de fusion les plus élevés. C'est pourquoi ils ne peuvent normalement former que de petits cristaux, car le refroidissement est généralement assez rapide en raison des températures élevées. Ensuite, ce sont les feldspaths qui se solidifient et qui peuvent former de plus grands cristaux, et enfin le quartz qui se solidifie, mais qui remplit surtout les espaces entre les cristaux déjà formés et qui ne peut donc pas former de cristaux distincts. Mais tout cela n'est qu'une indication grossière de la séquence de solidification. Un facteur très important pour l'aspect ultérieur de la roche est la vitesse de refroidissement, qui peut être très variable. Un exemple de refroidissement très long est le pluton McKinley, pour lequel un taux de refroidissement de 4 à 10 kelvins par 1.000.000 d'années a été déterminé ! [1] Il est également possible que le refroidissement soit d'abord rapide, puis plus lent, ou l'inverse.
Les couleurs du granite
Comme nous l'avons déjà mentionné, la couleur générale du granite est principalement déterminée par les feldspaths. Leur composition chimique peut varier considérablement et ce sont les ions métalliques qui permettent d'obtenir un très large spectre de couleurs. Dans ce cas, ils conduisent à une belle couleur rose. Le quartz est généralement blanc ou incolore (transparent) ou très peu coloré, mais les micas peuvent encore une fois en modifier fortement l'aspect. Alors que les micas de muscovite sont clairs et argentés, les micas de biotite apparaissent noirs et brillants.
Les inclusions dans le granite
Avant ou pendant le refroidissement, le magma entre également en contact avec les roches environnantes. Il s'agit par exemple de roches étrangères, qui peuvent être composées de minéraux très différents, mais le granite déjà solidifié peut également entourer le magma. Pendant les processus d'écoulement dans la masse en fusion, de telles roches peuvent également être emportées dans la masse en fusion et être ensuite noyées dans le granite. Dans le cas du Sphinx, tu peux découvrir une inclusion particulièrement grande.
Les questions et les tâches
1) Examinez de plus près le granite du socle du Sphinx. Décrivez avec vos propres mots l'aspect et la taille des différents cristaux et citez les groupes de minéraux auxquels ils appartiennent. D'après vos observations, ce granite s'est-il refroidi plutôt lentement ou plutôt rapidement ?
2) Sur le dos du sphinx, vous trouvez une inclusion remarquable. Décrivez la forme et la taille de cette inclusion. En quoi la composition de l'inclusion diffère-t-elle du granite environnant ? Selon toi, l'inclusion est-elle du granite ou une roche étrangère ?
3) Parmi les minéraux mentionnés ci-dessus, lequel constitue la plus grande partie de l'inclusion ?
4) Prenez une photo de vous, de votre surnom de géocacheur ou d'un de vos objets avec le panneau d'information du Sphinx et téléchargez-la avec votre log.
Vous pouvez enregistrer la cache comme "trouvée" et m'écrire les réponses par e-mail ou par message dans le centre de messagerie. Si quelque chose ne va pas avec les réponses, je vous contacterai.
Sources:
[1] https://pubs.er.usgs.gov/publication/cir1107
https://strand-und-steine.de/gesteine/magmatite/granit/granit.htm
https://de.wikipedia.org/wiki/Granit
https://de.wikipedia.org/wiki/Biotit
[English]
The granite sphinx
In the Petit Parc of the Chateau de Compiègne, you can discover this small work of art made of granite.
If you take a closer look, you can learn a lot about this rock.
The origin and composition of granite
Granite is a plutonic rock. Plutonic means that it is formed far below the earth's surface by the cooling of magma. Granite consists of a mixture of minerals from the three groups feldspar, quartz and mica, which also give it its typical properties. It can be said that the feldspars give the granite its colour, the quartz its shine and the mica its graining.
How the appearance of a particular granite is created
When the molten mineral begins to cool, it is the mica that solidifies first, as it has the highest melting point. This is why they can normally only form small crystals, as the cooling usually takes place quite quickly at the high temperatures. Next to solidify are the feldspars, which can then frequently form larger crystals, and last to solidify is the quartz, which usually mainly fills the gaps between the crystals that have already formed and therefore cannot form any distinct crystals. However, these are only rough indications of the sequence of solidification. A very important factor for the later appearance of the rock is the speed of cooling and this can vary greatly. An example of very long cooling is the so-called McKinley pluton, for which a cooling rate of 4-10 Kelvin per 1,000,000 years has been determined! [1] It is also conceivable that the cooling takes place rapidly at first and then more slowly, or the other way round.
The colours of granite
As already mentioned, the general colour of granite is mainly determined by the feldspars. Their chemical composition can vary greatly and it is the metal ions that allow for a very wide spectrum of colours. In this case, they lead to a beautiful pink. The quartz is mostly white or colourless (transparent) or only very slightly coloured, but the mica can change the appearance even more. While muscovite mica is bright and silvery, biotite mica appears black-glossy.
Inclusions in granite
The magma also comes into contact with surrounding rocks before or during cooling. These are, for example, foreign rocks that can consist of completely different minerals, but also granite that has already solidified can surround the magma. During the flow processes in the melt, such rocks can also be flushed into the melt and then become embedded in the granite. In the case of the Sphinx, you can discover a particularly large inclusion.
The questions and tasks
1. take a closer look at the granite of the base of the Sphinx. Describe in your own words the appearance and size of the individual crystals and name the mineral groups to which the crystals belong. Based on your observations, has this granite cooled rather slowly or rather quickly?
2. On the back of the sphinx you find a striking inclusion. Describe the shape and size of this inclusion. How does the composition of the inclusion differ from the surrounding granite? In your opinion, is the inclusion granite or foreign rock?
3. Which of the above minerals makes up the largest proportion of the inclusion?
4. take a photo of yourself, your geocaching nickname or an item of yours with the Sphinx information board and upload it along with your log.
You can log the cache as "found" and then write me the answers by mail or message in the message centre. If something is wrong with the answers I will contact you.
[Deutsch]
Die Sphinx aus Granit
Im Petit Parc des Chateau de Compiègne könnt ihr dieses kleine Kunstwerk aus Granit entdecken.
Wenn man es sich genauer anschaut, kann man dabei einiges über dieses Gestein lernen.
Die Entstehung und Zusammensetzung von Granit
Bei Granit handelt es sich um ein plutonisches Gestein. Plutonisch bedeutet, dass es weit unter der Erdoberfläche durch die Abkühlung von Magma entsteht. Granit besteht als einer Mischung von Mineralien der drei Gruppen Feldspat, Quarz und Glimmer, die ihm auch seine typischen Eigenschaften verleihen. Dabei kann man sagen, dass die Feldspate dem Granit die Farbe verleihen, der Quarz den Glanz und die Glimmer die Maserung.
Wie das Aussehen des jeweiligen Granits entsteht
Wenn die Mineralschmelze beginnt sich abzukühlen, sind es die Glimmer, die als erstes erstarren, da sie die höchsten Schmelzpunkte haben. Daher können sie normalerweise auch nur kleine Kristalle bilden, da bei den hohen Temperaturen die Abkühlung normalerweise recht schnell erfolgt. Als nächstes erstarren dann die Feldspate, die dann häuft größere Kristalle bilden können und zuletzt erstarrt der Quarz, der meist vor allem die Lücken zwischen den bereits entstandenen Kristallen auffüllt und daher keine ausgeprägten Kristalle bilden kann. Das alles sind aber nur grobe Hinweise auf die Abfolge der Erstarrung. Ein ganz wichtiger Faktor für das spätere Aussehen des Gesteins ist die Geschwindigkeit der Abkühlung und die kann sehr unterschiedlich sein. Ein Beispiel für sehr langesame Abkühlung ist das sogenannte McKinley-Pluton, für das eine Abkühlrate von 4-10 Kelvin pro 1.000.000 Jahre ermittelt wurde! [1] Denkbar wäre auch, dass die Abkühlung zunächst schnell und dann langsamer stattfindet, oder eben anders herum.
Die Farben des Granits
Wie schon erwähnt wird die allgemeine Farbe des Granits hauptsächlich durch die Feldspate bestimmt. Ihre chemische Zusammensetzung kann sehr stark variieren und die Metall-Ionen sind es, die ein sehr großes Farbspektrum ermöglichen. In diesem Fall führen sie zu einem schönen Rosa. Der Quarz ist meistens weiß oder farblos (transparent) oder nur sehr wenig gefärbt, aber die Glimmer können das Aussehen noch einmal stark verändern. Während Muskovit-Glimmer hell und silbrig glänzend sind, erscheint Biotit-Glimmer schwarz-glänzend.
Einschlüsse im Granit
Das Magma kommt vor oder während der Erkaltung auch mit umgebenden Gesteinen in Kontakt. Dabei handelt es sich z.B. um Fremdgestein, das aus ganz anderen Mineralien bestehen kann, aber auch bereits erstarrter Granit kann das Magma umgeben. Während der Fließvorgänge in der Schmelze können solche Gesteine auch in die Schmelze gespült werden und dann im Granit eingebettet werden. Bei der Sphinx könnt ihr einen besonders großen Einschluss entdecken.
Die Fragen und Aufgaben
- Schaut euch den Granit des Sockels der Sphinx genauer an. Beschreibt in eigenen Worten das Aussehen und die Größe der einzelnen Kristalle und nennt mir die Mineralgruppen zu denen die Kristalle gehören. Basierend auf euren Beobachtungen, ist dieser Granit eher langsam oder eher schnell abgekühlt?
- Auf dem Rücken der Sphinx findet ihr einen auffälligen Einschluss. Beschreibe die Form und die Größe dieses Einschlusses. Wie unterscheidet sich die Zusammensetzung des Einschlusses vom umgebenden Granit? Handelt es sich bei dem Einschluss deiner Meinung nach um Granit oder Fremdgestein?
- Welches der Mineralien macht den größten Anteil des Einschlusses aus?
- Mache ein Foto von dir, deinem Geocaching-Spitznamen oder einem Gegenstand von dir mit der Informationstafel der Sphinx und lade es zusammen mit deinem Log hoch.
Du kannst den Cache als „gefunden“ loggen und mir dann die Antworten per Mail oder Nachricht im Message-Center schreiben. Sollte etwas mit den Antworten nicht in Ordnung sein melde ich mich bei dir.