St-Pierre de Venosc : la géologie à ciel ouVERT EarthCache

C'est par une journée sans neige que j'ai poussé ma randonnée jusqu'à Venosc et j'y ai découvert ce petit bijou géologique. Toutes les informations dont vous aurez besoin pour répondre à cette Earthcache se trouvent dans la description ci-dessous et à l'extérieur de l'église mais je vous conseille de profiter de votre présence pour découvrir le magnifique retable baroque qu'elle renferme. La façade de l'église Saint-Pierre de Venosc est un petit musée géologique à elle toute-seule. Vous y verrez un échantillonnage des principales familles de roches et c'est l'occasion d'un petit cours de géologie sur la région.

 

 

Pour valider votre découverte, vous devrez :

1. Loguer cette cache "Trouvée".

2. M'envoyer vos propositions de réponses aux questions ci-dessous soit via mon profil, soit via la messagerie geocaching.com (Message Center).

Q1. A laquelle des 3 grandes familles de roches appartient celle qui a servi à construire le clocher. Justifiez brièvement votre réponse.
 
Q2. Expliquez la présence en abondance et la formation de cette roche dans la région.

Q3. De quel type de roche est constituée la pierre tombale fixée sur la façade principale. Justifiez votre réponse. (Indice : regardez la tranche).

3. Poster une photo-preuve de votre passage sur le site sans dévoiler les réponses aux questions.

Je vous demande pour cela une photo pointant du doigt la croix en haut de la façade. 

Je vous contacterai en cas de problème. Tout log non suivi des réponses sera effacé.

Votre première leçon de minéralogie

Il existe trois grandes familles de roches sur notre Planète qui se sont formées chacune dans des conditions bien particulières :

• les roches sédimentaires qui se forment à température et pression ambiantes,
• les roches métamorphiques qui sont des roches de forte profondeur et, pour terminer,
• les roches magmatiques qui se divisent en fait en deux groupes :
• les roches volcaniques, issues de la solidification d’un magma qui a atteint la surface de la Terre
  
• les roches plutoniques (Pluton était le dieu du monde souterrain) lorsque le magma ne pouvant monter à la surface a cristallisé en profondeur.
  

Voici quelques notions simples pour procéder à une première détermination bien qu'une roche se détermine d’abord à l’affleurement, c'est-à-dire sur son site d’origine (on parle alors de disposition en grand, structure en grand) puis en regardant l’échantillon à la loupe ou par différents procédés (on parle alors de structure en petit, de minéralogie).

Une roche qui est qualifiée de SEDIMENTAIRE signifie qu’elle s’est formée à la surface de la Terre, parfois à l’air libre (c'est le cas des dunes de sable), mais le plus souvent sous l’eau (par dépôt de la vase dans un lac, une mer), et qu’elle s’est solidifiée par la suite, elles incluent souvent des traces de vie (éléments végétaux ou animaux) ce qui donnera dans ce cas les fossiles. Les roches sédimentaires constituent une famille d’une grande diversité d’aspect. Les plus courantes sont les grès, les calcaires (caractéristiques d'un climat chaud lors de leur formation) ou les charbons. Elles peuvent être meubles (sable), consolidées (grès), mais aussi liquides (pétrole). Sur le terrain, elles sont (pour la plupart) disposées en couches horizontales qui ont pu être par la suite plissées ou fracturées. Au niveau d’un échantillon les couches sont rarement visibles. Il faut donc faire appel à d’autres critères de détermination comme la présence de fossiles ou de cavités (morceaux de coquilles, végétaux disparus…), de minéraux particuliers comme la calcite (effervescence à l’acide) ou le sel, de grains (souvent du quartz) ou de morceaux de roches pris dans un ciment. La couleur des roches sédimentaires varie beaucoup, du gris au rouge et du blanc au jaune ; même si la couleur des roches n’est jamais un élément neutre, elle n’est pas un critère de détermination.

Dire qu’une roche est METAMORPHIQUE signifie qu’en profondeur (entre 10 et 50 km en général), une ancienne roche (qui pouvait être sédimentaire, volcanique, plutonique ou encore une ancienne roche déjà métamorphique) a été transformée (sans fondre) par des fortes pressions et par une température élevée. Ces transformations ont lieu au sein d’une chaîne de montagnes ou le long d’une zone de subduction (enfoncement d'une plaque continentale sous une autre). Les roches métamorphiques se débitent en feuillets parallèles à cause de l’orientation des minéraux qui les composent. On appelle cela la "schistosité". Les feuillets peuvent être fins (c'est le cas de l'ardoise et du schiste) lorsque les minéraux sont de petite taille et peu visibles à l’œil nu ou plus épais lorsque la taille des minéraux atteint ou dépasse le millimètre comme dans les gneiss, les micaschistes ou les amphibolites. Les roches métamorphiques ne contiennent pas de fossiles.

Identifier une roche comme VOLCANIQUE signifie qu’il y a eu une éruption volcanique autrefois à cet endroit ; les magmas issus de ce volcan se sont solidifiés en refroidissant rapidement en arrivant à la surface. Le principal critère qui permet de dire qu’une roche est d’origine volcanique est la présence d’une matrice (d’un ciment) mal cristallisée entourant des cristaux visibles à l’œil nu (eux-mêmes très rares ou très abondants suivant les cas).Les roches volcaniques sont rarement orientées ; elles peuvent être aussi constituées de fragments soudés (brèches). Les roches volcaniques les plus fréquentes sont les basaltes mais il en existe de nombreuses autres : trachytes, trachyandésites, rhyolites, phonolites. C’est la nature des cristaux qu’elles contiennent (cristaux foncés comme l’olivine ou le pyroxène, cristaux clairs comme les feldspaths ou le quartz) et la couleur du ciment qui permettent d’attribuer un nom à la roche.

Enfin une roche est dite PLUTONIQUE lorsqu'elle provient d’un magma qui a cristallisé lentement en profondeur (dans le cas des granites, au sein d’une chaîne de montagnes), et donc, que l’endroit où se trouve cette roche était situé lors de sa formation à 10 ou 20 km sous terre et s'est ensuite retrouvé en surface par le phénomène de l'érosion. Les roches plutoniques sont composées exclusivement de cristaux, elles sont homogènes sur de grandes distances et, sauf dans quelques cas particuliers, elles ne sont pas orientées. Les roches plutoniques ne renferment jamais de fossiles. Les plus connues d’entre elles sont les granites mais les diorites ou gabbros sont fréquents. Les cristaux qui composent les roches plutoniques sont le plus souvent de taille millimétrique et parfois centimétrique ; leurs formes sont géométriques ou quelconques, mais ils ne sont pas arrondis. Les cristaux clairs, blancs ou roses sont du quartz et des feldspaths, les minéraux blancs et brillants des micas blancs, les minéraux foncés et brillants des micas noirs, les autres minéraux foncés des amphiboles, plus rarement des pyroxènes ou de l’olivine (péridotites).

Les principales étapes de la formation du relief régional

Au cours de l'aire primaire (il y a plus de 220 millions d'années), tous les continents à la surface de la terre était regroupés en un seul immense continent appelé la Pangée.

Pangée (D'après Wikipedia)

A la fin du Trias, sous l'effet des forces tectoniques, ce supercontinent commença à se fragmenter et cela conduit à la formation de plusieurs océans dont l'Atlantique. Dans la région se trouvaient les restes d'une ancienne chaîne de montagnes datant du Carbonifère (-300 Ma). L'extension qui se produit alors généra l'ouverture d'un petit océan : la Téthys alpine, aussi appelé Océan Liguro-Piémontais.

Qui dit océan dit dépôts et formation de roches sédimentaires très présentes dans la région (les roches marno-calcaires et plus particulièrement le tuf, de couleur beige orangé et à l'aspect d'une éponge dû aux nombreuses incrustations végétales, très présent sur certaines constructions anciennes de Venosc) mais aussi des roches résultant d'un processus que l'on appelle serpentinisation car elle donne des roches caractéristiques à l'aspect d'une peau de serpent, généralement de couleur verdâtre. Cela se produit lorsque de l'eau de mer pénètre dans des failles du manteau terrestre (la zone entre le noyau en fusion et la croûte terrestre) et entre en contact avec des roches de grande profondeur. Par le le mouvement ultérieur des plaques continentales puis de l'érosion, ces roches se trouvent projetées surface. On appelle les reste de ces océans les ophiolites.

La seconde phase de la création du relief régional (-90 Ma) est une compression et une subduction de la plaque européenne qui commence à s'enfoncer sous la plaque adriatique en même temps que la plaque africaine effectue une rotation en se rapprochant de la plaque européenne. La Téthys se referme est des roches se trouvent projetées en profondeur, entre 50 et 100 km. Il se produit alors un phénomène de métamorphisme de haute pression qui va notamment donner naissance aux schistes.

La troisième et dernière étape, vers -30 Ma, va voir la rencontre des deux masses continentales et de fortes compressions qui ont entraîné de nombreux plissements et chevauchements. Cela va donner naissance aux plus hauts sommets comme le Mont-Blanc et va se poursuivre jusque vers -12 Ma avec la création du Jura.

L'érosion et les glaciers feront le reste du travail pour porter à notre vue les familles de roches très différentes que nous pouvons observer sur la façade de l'église Saint-Pierre.

Sources bibliographiques

Ouvrages :

• La géologie des Alpes / Jacques DEBELMAS, 1999, in LES ALPES, Librairie Armand Fayard (delachaux et niestlé, éditeurs).
• De l'océan à la chaîne de montagnes : tectonique des plaques dans les Alpes / Marcel LEMOINE, Pierre-Charles DE GRACIANSKY & Pierre TRICART / Gordon and Breach, Paris - 2000.
• Visages des Alpes : structure et évolution géodynamique / Philippe AGARD & Marcel LEMOINE, 2003.
• L'exploration géologique des Alpes franco-italiennes / jacques DEBELMAS, Pierre ANTOINE, Hubert ARNAUD, Maurice GIDON, Claude KERCKHOVE, Serge FUDRAL, Jacqueline DESMONS & Philippe GRANDCHAMP, 2011/ Presses des Mines.
• Voyage dans les paysages de Alpes LES ECRINS par Jean-Pierre NICOLLET et Thierry GRAND / éditions Glénat - 1996.
• Guide géologique du Parc national des Écrins "itinéraires de découverte", par Jacques DEBELMAS, Arnaud PÉCHER et Jean-Claude BARFÉTY / Éditions du BRGM, Orléans, et Parc national des Écrins -1989.

Sites internet :

• http://www.geol-alp.com/
• https://fr.wikipedia.org/wiki/Pangée
• https://mathrix.fr/svt/subduction-collision-alpes/la-collision-continentale-et-la-formation-dune-chaine-de-montagne-exemple-des-alpes-2262

Note: some parts are written with the help of automatic translator. Tecnical vocabulary issues may occure

 

 

To validate your discovery, you will need to:

1. Log this "Found" cache.

2. Send me your proposed answers to the questions below either via my profile or via Message Center (geocaching.com).

Q1. Which of the 3 main families of rocks belongs to the one used to build the bell tower. Briefly justify your answer.
 
Q2. Explain the abundance and formation of this rock in the area.

Q3. What type of rock is the headstone attached to the main façade. Justify your answer. (Hint: look at slice).

3. Post a photo proof of your visit to the site without revealing the answers to the questions.

I ask you for a photo pointing to the cross at the top of the facade.

I will contact you in case of problem. Any log not followed by answers will be deleted.

Your first lesson in mineralogy

There are three great families of rocks on our Planet, each formed under very specific conditions:

• sedimentary rocks that form at ambient temperature and pressure,
• metamorphic rocks that are deep rock and, finally,
  
• magmatic rocks that actually divide into two groups:
  
• volcanic rocks, resulting from the solidification of magma that has reached the surface of the Earth
  
• the plutonic rocks (Pluto was the god of the underground world) when magma that could not rise to the surface crystallized at depth.

Here are some simple concepts to make a first determination although a rock is determined first at the outcrop, that is to say on its original site (we speak then of layout in large, structure in large) then looking at the sample with a magnifying glass or by different processes (we then speak of structure in small, mineralogy).

A rock that is described as SEDIMENTARY means that it formed on the surface of the Earth, sometimes in the open air (this is the case of sand dunes), but most often under water (by deposition of mud in a lake, a sea), and that it subsequently solidified, they often include traces of life (plant or animal elements) which in this case will give the fossils. Sedimentary rocks are a family with a great diversity of appearance. The most common are sandstones, limestones (characteristic of a warm climate during their formation) or coals. They can be loose (sand), consolidated (sandstone), but also liquid (petroleum). In the field, they are (for the most part) arranged in horizontal layers that could subsequently be folded or fractured. At the level of a sample the layers are rarely visible. It is therefore necessary to use other criteria for determination such as the presence of fossils or cavities (pieces of shells, disappeared plants, etc.), specific minerals such as calcite (acid effervescence) or salt, grains (often quartz) or pieces of rock in cement. The colour of sedimentary rocks varies widely from grey to red and white to yellow; although the colour of rocks is never a neutral element, it is not a criterion for determination.

To say that a rock is METAMORPHIC means that at depth (between 10 and 50 km in general), an old rock (which could be sedimentary, volcanic, plutonic or an old rock already metamorphic) has been transformed (without melting) by high pressures and high temperature. These transformations take place within a mountain range or along a subduction zone (sinking of a continental plate under another). Metamorphic rocks split into parallel sheets because of the orientation of the minerals that compose them. This is called "schistosity". The sheets can be thin (such as slate and shale) when the minerals are small and not visible to the naked eye or thicker when the size of the minerals reaches or exceeds the millimeter as in gneiss, micaschists or amphibolites. Metamorphic rocks do not contain fossils.

Identifying a rock as VOLCANIC means that there was a volcanic eruption once at this location; magmas from this volcano solidified by rapidly cooling as they reached the surface. The main criterion that allows to say that a rock is of volcanic origin is the presence of a matrix (of a cement) poorly crystallized surrounding crystals visible to the naked eye (themselves very rare or very abundant depending on the case). Volcanic rocks are rarely oriented; they can also consist of welded fragments (breaches). The most common volcanic rocks are basalts, but there are many others: trachytes, trachyandésites, rhyolites, phonolites. It is the nature of the crystals they contain (dark crystals such as olivine or pyroxene, clear crystals such as feldspars or quartz) and the color of the cement that allows to assign a name to the rock.

Finally a rock is called PLUTONIC when it comes from a magma that has crystallized slowly at depth (in the case of granites, in a mountain range), and therefore, that the place where this rock is located was located during its formation 10 or 20 km underground and then found itself on the surface by the phenomenon of erosion. Plutonic rocks are composed exclusively of crystals, they are homogeneous over long distances and, except in some special cases, they are not oriented. Plutonic rocks never contain fossils. The best known of them are granites but diorites or gabbros are common. The crystals that make up plutonic rocks are usually millimetric and sometimes centimetric in size; their shapes are geometric or whatever, but they are not rounded. Clear, white or pink crystals are quartz and feldspars, white and shiny minerals of white micas, dark and shiny minerals of black micas, other dark minerals of amphiboles, more rarely pyroxenes or olivine (peridotites).

The main stages of regional relief formation

During the primary area (more than 220 million years ago), all the continents on the surface of the earth were grouped into one huge continent called Pangaea.

Pangaea (Adapted from Wikipedia)

At the end of the Triassic, under the influence of tectonic forces, this supercontinent began to fragment and this led to the formation of several oceans including the Atlantic. In the area were the remains of an ancient Carboniferous mountain chain (-300 Ma). The extension that occurred then generated the opening of a small ocean: the Tethys alpine, also called Ocean Liguro-Piedmontese.

Who says ocean says deposits and formation of sedimentary rocks very present in the region (marl-limestone rocks and especially tuff, orange beige and sponge-like due to the many vegetal inlays, very present on some ancient constructions of Venosc) but also rocks resulting from a process called serpentinisation because it gives characteristic rocks to the appearance of a snake skin, usually of greenish color. This occurs when seawater enters faults in the Earth’s mantle (the area between the molten core and the Earth’s crust) and comes into contact with deep rocks. By the subsequent movement of the continental plates and then erosion, these rocks are projected surface. The remnants of these oceans are called ophiolites.

The second phase of the creation of the regional relief (-90 Ma) is a compression and subduction of the European plate that begins to sink under the Adriatic plate at the same time as the African plate rotates closer to the European plate. The Tethys is closed and rocks are projected at depth, between 50 and 100 km. There is then a phenomenon of high pressure metamorphism that will give rise to shales.

Erosion and glaciers will do the rest of the work to bring to our view the very different families of rocks that we can observe on the facade of the church of Saint-Pierre.

Bibliographic references

Books:

• La géologie des Alpes / Jacques DEBELMAS, 1999, in LES ALPES, Librairie Armand Fayard (delachaux et niestlé, éditeurs).
• De l'océan à la chaîne de montagnes : tectonique des plaques dans les Alpes / Marcel LEMOINE, Pierre-Charles DE GRACIANSKY & Pierre TRICART / Gordon and Breach, Paris - 2000.
• Visages des Alpes : structure et évolution géodynamique / Philippe AGARD & Marcel LEMOINE, 2003.
• L'exploration géologique des Alpes franco-italiennes / jacques DEBELMAS, Pierre ANTOINE, Hubert ARNAUD, Maurice GIDON, Claude KERCKHOVE, Serge FUDRAL, Jacqueline DESMONS & Philippe GRANDCHAMP, 2011/ Presses des Mines.
• Voyage dans les paysages de Alpes LES ECRINS par Jean-Pierre NICOLLET et Thierry GRAND / éditions Glénat - 1996.
• Guide géologique du Parc national des Écrins "itinéraires de découverte", par Jacques DEBELMAS, Arnaud PÉCHER et Jean-Claude BARFÉTY / Éditions du BRGM, Orléans, et Parc national des Écrins -1989.

Web sites:

• http://www.geol-alp.com/
• https://fr.wikipedia.org/wiki/Pangée
• https://mathrix.fr/svt/subduction-collision-alpes/la-collision-continentale-et-la-formation-dune-chaine-de-montagne-exemple-des-alpes-2262