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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, sans photo, seront supprimés.
La
formation des roches sédimentaires
♦
Processus de formation d’une roche sédimentaire
Les éléments
issus de la désagrégation
des roches, de leur
transformation
ou de leur dissolution
sont transportés par l’eau, à
l’état
solide ou dissous ainsi que par le vent sous forme de sable et de
particules.
Ces éléments se déposent
à la surface de la Terre, sous forme de sédiments
qui
pourront se transformer au cours du temps en roches
sédimentaires.
◊ L'origine des particules
Les particules composant les roches sédimentaires peuvent
provenir d’éléments arrachés
aux roches par l’érosion, de restes
d’êtres vivants ou alors de minéraux
présents en solution (carbonate et calcium) et se
transformant en un corps solide (précipité) dans
des conditions particulières.
◊ Les dépôts
sédimentaires
Les particules sont le plus souvent transportées par
l’eau. Cependant, le vent aussi les déplace. Elles
s’accumulent dans les creux du relief ou au fond de
l’eau. Quel que soit le milieu, marin, lacustre (lacs),
fluviatile (fleuves et rivières) ou terrestre
(désert), l’ensemble des particules finit par se
déposer en couches superposées formant des
dépôts sédimentaires.
Les dépôts sédimentaires se
présentent donc sous forme de couches successives,
les plus basses couches correspondant aux dépôts
les plus anciens.
◊ Du sédiment à la roche
Les dépôts sédimentaires, par leur
propre poids, exercent une pression sur les particules. Les couches se
compactent (s’écrasent) et se stabilisent.
L’eau est chassée (déshydratation). Cet
ensemble d’actions appelé diagenèse
donne aux matériaux un aspect
stratifié (en couches), compact et une
unité. Après cette transformation le
dépôt sédimentaire devient une roche
sédimentaire.
Parfois, la roche reste meuble, c’est le cas du sable (elle peut
couler entre les doigts). Mais, le plus souvent, elle se cimente sous
l’effet de la diagenèse, c’est le cas
des calcaires
et des grès.
♦
La formation des roches détritiques (sables, argiles et
grès)
Les
roches détritiques sont des roches sédimentaires.
Elles peuvent contenir des fossiles. Les matériaux qui les
composent proviennent de la destruction d’autres roches,
principalement des granites et des gneiss. Ces particules (grains de
taille variable), arrachées par
l’érosion, sont entraînées
par les eaux de ruissellement jusqu’aux rivières.
Lorsque le courant diminue, elles se déposent et forment un
milieu de sédimentation. L’empilement de ces
matériaux qui se compriment sous l’effet de la
pression exercée par leur poids constitue une roche
détritique.
◊ Sables
L’altération (transformation chimique) et
l’érosion de la roche préexistante
forment un sable grossier ou arène,
composé de grains de quartz, de feldspaths et
d’argile. Les grains de quartz sont facilement
entraînés par l’eau ou par le vent et
ont une apparence qui dépend de leur mode de transport et du
milieu dans lequel ils se déposent.
◊ Grès
Les grès sont composés de grains de quartz (le
constituant le plus dur de l’arène)
transportés par l’eau sans être
dégradés. Ces grains finissent par se
déposer. Pendant la diagenèse, l’eau
est chassée. Sous l’effet de la pression
exercée sur les couches de dépôts, un
ciment constitué de silice ou de carbonate de calcium se
forme. Les grains de quartz sont ainsi liés les uns aux
autres et forment une roche appelée grès.
◊ Argiles
Les particules argileuses de l’arène sont
facilement transportées par l’eau ou par le vent
jusqu’à la mer en raison de leur finesse. Elles
forment des boues
qui, en se déshydratant, donnent un matériau
friable.
♦ La formation des roches calcaires
La majorité des roches sédimentaires sont des
calcaires composés principalement de carbonate de calcium.
Le calcium provient de l’altération
d’autres roches comme le basalte ou le gneiss. Les carbonates
sont présents dans les solutions qui ont dissous du gaz
dioxyde de carbone.
Les roches des massifs calcaires sont altérées
par l’action chimique du dioxyde de carbone
contenu dans les eaux de ruissellement. De grandes quantités
de calcaire sont ainsi dissoutes. Les minéraux en solution
sont entraînés par l’eau vers les lieux
de dépôts.
La diversité
des calcaires (nature et aspect) provient des conditions dans
lesquelles ils se sont déposés, des
êtres vivants fossilisés qui les composent mais
aussi de l’origine chimique ou biologique des
dépôts.
◊ Dépôts d'origine chimique
Lorsque l’eau contient du calcaire dissous en très
grande quantité, il peut précipiter lorsque le
dioxyde de carbone s’échappe. Les particules de
calcaire deviennent alors insolubles.
Les calcaires
oolithiques sont presque entièrement
composés de matériaux qui proviennent de la
précipitation chimique du calcaire. Leurs conditions de
formation sont très particulières. Dans une mer
chaude (27 à 28 °C), très peu profonde
(moins de 10 mètres), agitée et riche en calcaire
dissous, le carbonate de calcium précipite. Il se
dépose autour d’un grain central qu’il
enrobe, formant des enveloppes concentriques (appelées
oolithes). Les oolithes grossissent puis tombent au fond de la mer. Le
sable oolithique finit par chasser l’eau et par se cimenter.
◊ Dépôts d'origine biologique
De nombreux animaux et végétaux qui vivent dans
l’eau utilisent le calcaire dissous pour fabriquer leur
propre squelette. Lorsqu’ils meurent, les squelettes
calcaires qu’ils ont produits s’accumulent dans les
dépôts sédimentaires. Les fossiles ainsi
formés peuvent constituer la presque totalité de
la roche calcaire.
La craie
est essentiellement constituée de l’accumulation
de fossiles. C’est une roche calcaire très
répandue. Elle présente des
propriétés qui la distinguent des autres
calcaires. Elle est friable, poreuse et perméable. La craie
est presque entièrement constituée de squelettes
d’algues microscopiques appelées coccolites.
C’est dans une mer chaude, riche en phytoplancton (plancton
végétal) et peu profonde (quelques dizaines
mètres) que se forment les dépôts de
craie. La roche contient aussi des rognons de silex alignés.
Le silex est une roche très dure qui apparaît au
moment de la compaction de la craie. Il est composé de
silice.
Les
structures dans les roches sédimentaires
Dans les roches
sédimentaires, on peut
observer une disposition des éléments
sédimentés en strates, qui ne sont pas toujours
planes,
horizontales, parallèles, à composition
homogène.
Les couches sont alors perturbées par des structures ou
figures.
Or la sédimentation des fragments de roches,
minéraux,
fossiles se produit dans un milieu de sédimentation
où
règnent des conditions qui le caractérisent, en
particulier des conditions hydrodynamiques, susceptibles
d’influencer les dépôts.
♦ Structures acquises avant la
consolidation des roches sédimentaires
Le dépôt des
particules au sein d’un fluide (air ou eau) est
conditionné par :
- la gravité qui conduit à la
sédimentation
- les mouvements du fluide qui favorise leur déplacement
◊ Stratification et joints de stratification
Les roches sédimentaires présentent une
stratification,
ce qui signifie qu’elles sont composées de
strates/couches. La stratification est d’autant plus visible
que
les strates sont de nature lithologique différente. Une strate correspond
à une unité de sédimentation,
déposée dans des conditions physiques
relativement
stables. Elle est séparée des couches sus et
sous-jacentes par des surfaces limites, discontinuités qui
marquent soit des changements des conditions de
dépôt,
soit des surfaces d’érosion, soit des lacunes
(absence) de
sédimentation. Ces joints de stratification ne sont pas
forcément plans et horizontaux, ni parallèles.
◊ Effets sur la structure de la dynamique
des fluides
Sur les surfaces de sédiments détritiques non
consolidés, parcourues par un écoulement fluide
(courant
d’eau ou vent), s’observent des constructions de
type
« rides » ou « dunes ». Les
observations sur le
terrain (rides de plages, fonds sous-marins, rivières,
déserts) montrent que ces constructions sont
souvent
transverses par rapport au courant, et concernent surtout les sables.
Lors de la consolidation des roches, ces structures seront en quelques
sortes "fossilisées".
La formation des rides
dépend de la vitesse du courant et de la taille des grains
Effet des rides sur la
stratification
Une stratification entrecroisée peut apparaitre dans des
zones où les conditions hydrauliques varient, comme les
rivières (alternance de crues et décrues), les
deltas, et les milieux marins littoraux où divaguent des
chenaux. Les couches les plus jeunes recoupent les plus
anciennes, qui sont tronquées, les couches sont
arquées.
Formation de
stratification entrecroisée
◊ Empreintes de surface
- Une surface de sédiment boueux (eau et argile)
qui se dessèche (dessiccation)
se rétracte et se fend. Les fentes de retrait qui dessinent
des polygones de dessiccation. Ces figures caractérisent des
milieux continentaux soumis à des variations
saisonnières ou climatiques qui provoquent des
assèchements de lacs, lagunes…
- Le courant
peut creuser des marques allongées dans son sens
d’écoulement.
- Des objets
divers (galets, coquilles, morceaux de bois) peuvent imprimer une
surface de banc là où ils se trouvent, ou
être emportés et laisser une trainée
sur la surface.
- Par leur activité, les êtres vivants
peuvent perturber la surface du sédiment, et ces traces
peuvent être fossilisées (indurées,
recouvertes d’un sédiment qui en fait moulage). Il
s’agit par exemple d’empreintes de pas
(dinosaures), de terriers de vers…
◊ Formes mineures de dissolution
- cupule:
forme en creux de dissolution que l'on trouve sur les surfaces
généralement horizontales de certaines roches. Sa
forme est généralement ronde, oblongue. En milieu
karstique, on parle de kamenitza. Les cavités sont plus ou
moins profondes. Leurs dimensions sont de l'ordre
pluricentimétrique. Lorsqu'elles atteignent une taille
supérieure, elles prennent le nom de bassin ou vasque. Les
cupules comportent souvent un déversoir naturel par
où s'écoule l'eau en excès. Leur
origine est attribuée aux phénomènes
d'érosions mécanique et chimique dus à
la présence quasi permanente d'eau de pluie ou de
ruissèlements. L'eau stagnante contenue dans les
cavités, souvent chargée en débris
végétaux donnant des acides humiques,
possède un pH très bas, ayant une action
corrosive. Par ce processus, extrêmement lent dans le temps,
plusieurs cupules voisines peuvent finir par se rejoindre, on parle
alors de cupules coalescentes.
- vasque:
creux de dissolution de dimension plus importante que la cupule. Cette
dépression naturelle est circulaire ou elliptique.
- rigole:
incision linéaire naturelle dans le sol, causée
par le ruissellement (cette trace d'érosion
linéaire est temporaire, contrairement à la
ravine, structure d'érosion permanente).
- cannelures:
larges sillons creusés sur une roche
Questions
La lecture de la description de cette earthcache est
normalement suffisante pour vous permettre de réaliser les
observations demandées et de répondre aux
questions posées.
Une cotation difficulté plus élevée de
l'earthcache demandera des observations et des réponses plus
élaborées.
Pour information, au-delà du
repérage réalisé sur place, la
conception d'une earthcache prend en moyenne 1/2 journée
à 1 journée pour les plus techniques avec la
recherche des
informations géologiques. Merci de respecter ce travail.
♦
Horaires
La basilique est ouverte tous les jours de 7h (8h le lundi)
à 20h.
Le dimanche la visite n’est pas possible entre 10h30 et
12h30, pendant la messe.
♦ Avez-vous tout suivi ?
Question 1:
D'où viennent les particules qui composent les
roches sédimentaires ?
Question 2:
Quelle est la différence majeure entre une
roche détritique et uen roche calcaire ?
♦ Passons
à quelques observations
◊ WP1 (Vous êtes au
niveau du collatéral gauche de la nef, environ au milieu)
Question 3: Repérez
le pavé A sur la photo, décrivez-le ainsi que la
structure/figure mise en évidence ici.
Question 4: Tentez
une explication sur la formation de cette structure/figure.
Question 5:
Qu'est-ce qui s'est formé en dernier dans cette
figure / structure ?
Question 6:
La roche originelle était-elle horizontale
comme ce pavé ou orientée
différemment, verticale par exemple ?
◊ WP2 (Vous êtes au niveau du transept
gauche)
Question 7: Repérez
les pavés B et C sur la photo, décrivez-les
partie 1 puis partie 2 en pointant sur la structure/figure
mise en évidence ici
Question 8: Tentez
une explication sur la formation de cette structure/figure de la partie
2.
Question 9:
La roche originelle était-elle horizontale
comme ce pavé ou orientée
différemment, verticale par exemple ?
Question 10: Tentez
une explication la coexistence des partie 1 et 2.
Question 11:
Observez ce qui se passe en 3, quel
éléments supplémentaire cela peut-il
vous apporter sur le sequéncement des
événements.
Question 12 :
Et que pensez-vous de D maintenant, reprenant les
hypothèses que vous avez formulé jusqu'ici ?
Enfin,
dernière question avant la photo, comme quoi on peut pas mal
réfléchir sur
quelques pavés (cotation difficulté D3 pour
saluer votre perséverance)
Question 13 : Regardez
le pavé E juste au-dessous du D, maintenant, encore
différent dans sa struture/figure: que vous "inspire"-t-il ?
Question
14
:
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 la nef de
l'église
en
arrière-plan,
et joignez-la à votre log ou à vos
réponses
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, without photo,
will be deleted.
Formation
of sedimentary rocks
♦
Process of formation of a sedimentary rock
The elements resulting from the
disintegration of rocks, their transformation or their dissolution are
transported by water, in the solid or dissolved state as well as by the
wind in the form of sand and particles. These elements are deposited on
the Earth's surface, in the form of sediments which can transform over
time into sedimentary rocks.
◊ Origin of particles
The particles making up sedimentary rocks can come from elements torn
from the rocks by erosion, from the remains of living beings or from
minerals present in solution (carbonate and calcium) and transforming
into a solid body (precipitate) under conditions particular.
◊ Sedimentary deposits
Particles are most often transported by water. However, the wind also
moves them. They accumulate in the hollows of the relief or at the
bottom of the water. Whatever the environment, marine, lacustrine
(lakes), fluviatile (rivers) or terrestrial (desert), all the particles
end up being deposited in superimposed layers forming sedimentary
deposits.
The sedimentary deposits therefore appear in the form of successive
layers, the lowest layers corresponding to the oldest deposits.
◊ From sediment to rock
Sedimentary deposits, by their own weight, exert pressure on the
particles. The layers compact (crush) and stabilize. Water is expelled
(dehydration). This set of actions called diagenesis gives materials a
stratified (layered), compact and unity appearance. After this
transformation the sedimentary deposit becomes a sedimentary rock.
Sometimes, the rock remains loose, this is the case with sand (it can
flow between the fingers). But, most often, it is cemented under the
effect of diagenesis, this is the case of limestones and sandstones.
♦
Formation of detrital rocks (sands, clays and sandstones)
Detrital
rocks are sedimentary rocks. They may contain fossils. The materials
that compose them come from the destruction of other rocks, mainly
granites and gneisses. These particles (grains of variable size), torn
off by erosion, are carried by runoff water to rivers. When the current
decreases, they settle and form a sedimentation environment. The stack
of these materials which compress under the effect of the pressure
exerted by their weight constitutes a detrital rock.
◊ Sands
Alteration (chemical transformation) and erosion of the pre-existing
rock form a coarse sand or arena, composed of grains of quartz,
feldspars and clay. Quartz grains are easily carried by water or wind
and have an appearance that depends on their mode of transport and the
environment in which they are deposited.
◊ Sandstones
Sandstone is composed of grains of quartz (the hardest constituent of
the arena) transported by water without being degraded. These grains
eventually settle. During diagenesis, water is expelled. Under the
effect of the pressure exerted on the layers of deposits, a cement made
of silica or calcium carbonate is formed. The grains of quartz are thus
linked to each other and form a rock called sandstone.
◊ Clays
The clay particles of the arena are easily transported by water or wind
to the sea due to their fineness. They form sludge which, when
dehydrated, produces a friable material.
♦ Formation of limestone rocks
The majority of sedimentary rocks are limestones composed mainly of
calcium carbonate. Calcium comes from the weathering of other rocks
such as basalt or gneiss. Carbonates are present in solutions that have
dissolved carbon dioxide gas.
The rocks of the limestone massifs are altered by the chemical action
of carbon dioxide contained in runoff water. Large quantities of
limescale are thus dissolved. The minerals in solution are carried by
the water towards the places of deposits.
The diversity of limestones (nature and appearance) comes from the
conditions in which they were deposited, from the fossilized living
beings that compose them but also from the chemical or biological
origin of the deposits.
◊ Chemical deposits
When water contains dissolved limestone in very large quantities, it
can precipitate as carbon dioxide escapes. The limescale particles then
become insoluble.
Oolitic limestones are almost entirely composed of materials that come
from the chemical precipitation of limestone. Their training conditions
are very specific. In a warm sea (27 to 28°C), very shallow
(less than 10 meters), rough and rich in dissolved limestone, calcium
carbonate precipitates. It is deposited around a central grain which it
coats, forming concentric envelopes (called oolites). The oolites grow
and then fall to the bottom of the sea. The oolitic sand eventually
displaces the water and becomes cemented.
◊ Deposits of biological origin
Many animals and plants that live in water use dissolved limestone to
build their own skeletons. When they die, the limestone skeletons they
produced accumulate in sedimentary deposits. The fossils thus formed
can constitute almost all of the limestone rock.
Chalk is essentially made up of the accumulation of fossils. It is a
very widespread limestone rock. It has properties that distinguish it
from other limestones. It is friable, porous and permeable. Chalk is
almost entirely made up of microscopic algae skeletons called
coccoliths. It is in a warm sea, rich in phytoplankton (plant plankton)
and shallow (a few tens of meters) that chalk deposits are formed. The
rock also contains aligned flint kidneys. Flint is a very hard rock
that appears when the chalk compacts. It is made of silica.
Structures
in sedimentary rocks
In sedimentary rocks, we can observe
an arrangement of sedimented elements in strata, which are not always
flat, horizontal, parallel, with a homogeneous composition. The layers
are then disrupted by structures or figures.
However, the sedimentation of fragments of rocks, minerals and fossils
occurs in a sedimentation environment where conditions characterize it,
in particular hydrodynamic conditions, likely to influence the deposits.
♦ Structures acquired before the
consolidation of sedimentary rocks
The deposition of particles within a
fluid (air or water) is conditioned by:
- gravity which leads to sedimentation
- the movements of the fluid which promotes their movement
◊ Stratification and stratification joints
Sedimentary rocks exhibit stratification, meaning they are made up of
strata/layers. The stratification is all the more visible as the strata
are of different lithological nature. A stratum corresponds to a
sedimentation unit, deposited in relatively stable physical conditions.
It is separated from the above and underlying layers by boundary
surfaces, discontinuities which mark either changes in depositional
conditions, erosion surfaces, or gaps (absence) of sedimentation. These
lamination joints are not necessarily plane and horizontal, nor
parallel.
◊ Effects on the structure of fluid dynamics
On the surfaces of unconsolidated detrital sediments, traversed by a
fluid flow (water current or wind), “wrinkle” or
“dune” type constructions are observed.
Observations in the field (beach ripples, seabeds, rivers, deserts)
show that these constructions are often transverse to the current, and
mainly concern sand.
When the rocks consolidate, these structures will be
“fossilized” to some extent.
Ripples formation
depends on current speed and grain size
Effect of ripples on
stratification
Cross-stratification can appear in areas where hydraulic conditions
vary, such as rivers (alternation of floods and recessions), deltas,
and coastal marine environments where channels wander. The youngest
layers intersect the oldest, which are truncated, the layers are arched.
Cross-stratification
formation
◊ Surface (im)prints
- A surface of muddy sediment (water and clay) that dries out
(desiccation) shrinks and splits. Shrinkage slots that draw desiccation
polygons. These figures characterize continental environments subject
to seasonal or climatic variations which cause lakes, lagoons, etc. to
dry out.
- The current can create elongated marks in its direction of
flow.
- Various objects (pebbles, shells, pieces of wood) can
imprint a bench surface where they are, or be carried away and leave a
trail on the surface.
- Through their activity, living beings can disturb the
surface of the sediment, and these traces can be fossilized (indurated,
covered with sediment which forms a cast). These include, for example,
footprints (dinosaurs), worm burrows, etc.
◊ Minor forms of dissolution
- cupule: hollow form of dissolution found on the generally
horizontal surfaces of certain rocks. Its shape is generally round,
oblong. In karst environments, we speak of kamenitza. The cavities are
more or less deep. Their dimensions are of the order of several
centimeters. When they reach a larger size, they take the name of basin
or basin. The cupules often have a natural overflow through which
excess water flows. Their origin is attributed to the phenomena of
mechanical and chemical erosion due to the almost permanent presence of
rainwater or runoff. The stagnant water contained in the cavities,
often loaded with plant debris giving humic acids, has a very low pH,
having a corrosive action. Through this process, which is extremely
slow over time, several neighboring cups can end up joining together,
we then speak of coalescing cups.
- basin: dissolution trough of larger size than the cup. This
natural depression is circular or elliptical.
- gully: natural linear incision in the ground, caused by
runoff (this trace of linear erosion is temporary, unlike the gully, a
permanent erosion structure).
- grooves: large furrows dug into a rock
Questions
Reading the description of this earthcache is
normally sufficient to allow you to make the requested observations and
answer the questions asked.
A higher difficulty rating of the earthcache will require more
elaborate observations and responses.
For information, beyond the identification carried
out on site, the design of an earthcache takes on average 1/2 day (or
even 1 day for the most technical with the search for geological
information). Thank you
for respecting this work.
♦ Schedules
The basilica is open every day from 7 a.m. (8 a.m. Monday) to 8 p.m.
On Sunday the visit is not possible between 10:30 a.m. and 12:30 p.m.,
during mass.
♦ Did you follow everything?
Question 1:
Where do the particles that make up sedimentary rocks come
from?
Question 2:
Question 2: What is the major difference between a
detrital rock and a limestone rock?
♦ Let’s
go on to some observations
◊ WP1 (You are at the left aisle of the nave,
approximately in the middle)
Question 3: Locate
the pavinf stone A in the photo, describe it and the structure/figure
highlighted here.
Question 4: Attempt
an explanation of the formation of this structure/figure.
Question 5: What
was formed last in this figure/structure?
Question 6:
Was the original rock horizontal like this cobblestone or
oriented differently, vertical for example?
◊ WP2 (You are at the left transept)
Question 7: Locate
paving stones B and C in the photo, describe them part 1 then part 2 by
pointing to the structure/figure highlighted here
Question 8:
Attempt an explanation of the formation of this
structure/figure from Part 2.
Question 9:
LWas the original rock horizontal like this paving stone
or oriented differently, vertical for example?
Question 10:
Try to explain the coexistence of parts 1 and 2.
Question 11:
Observe what happens in 3, what additional information can
this give you on the sequencing of events.
Question 12 :
And what do you think of D now, taking up the hypotheses
you have formulated so far?
Finally, last question
before the photo, showing that we can think a lot on a few paving
stones (difficulty rating D3 to salute your perseverance)
Question 13 :
Look at block E just below D, now, still different in its
structure/figure: what does it “inspire” you?
Question
14
: Take a photo of yourself, or your distinctive
geocacher item, or your nickname written on a piece of paper or by
hand... with the nave of
the church in the background, and attach it to your log or
your responses