2 Ardoisière - Curiosité Minérale
Cette Earthcache est sortie à l'occasion de l'event des Géocacheurs Normands du Calvados :
Earthcache Day 2024 - L'encas du Scailton #GCN14
Cette Earthcache aura pour thème la formation géologique des roches, avec une application sur une sculpture présente sur le site de l'Ardoisière de Caumont sur Aure.
I - Introduction
Bien que très diverses, les roches ont un nombre réduit d'origine. Il existe des centaines de roches différentes, avec des caractéristiques propres à chacunes, mais on peut les classifier selon seulement trois origines :
- Les roches magmatiques
Ces roches sont formées dans les grandes profondeurs de la Terre, là où la radioactivité ambiante crée une chaleur extrême, ces roches à l'état liquide vont ensuite refroidir soit de façon violente (éruptions volcaniques par exemple, donnant les roches dites effusives) ou de façon très lente (roches plutoniques)
- Les roches sédimentaires
Ces roches se forment à partir de dépôts d'autres roches mais également de composés organiques ou bien à partir de réactions chimiques. Elles sont typiques par une formation en strates (mais qui attention n'est pas obligatoire) ainsi que par la possibilité d'y trouver des fossiles, de plus on peut également voir des mélanges de différents types de sédiments au sein de même strates si elles sont temporellement contigues.
- Les roches métamorphiques
Ces roches sont liées à la modification de la structure ainsi que des minéraux d'autres roches (sédimentaires ou magmatiques) sous l'action de très fortes pressions et de la chaleur. Le plus souvent ces conditions sont réunies lorsqu'une plaque océanique ou continentale plonge sous une autre, ou bien lors de la poussée d'un massif volcanique (création de plis, donnant ainsi une pression suffisante).
Ces roches métamorphiques, présentent assez profondément dans la croûte terrestre, peuvent être observées essentiellement grâce à l'érosion progressive de la-dite croûte.
II - Classification des différentes roches et quelques exemples
1 ) Les roches magmatiques
Les roches magmatiques peuvent être scindées en deux groupes, les roches volcaniques et les roches plutoniques.
Le point important à retenir sur les roches magmatiques est que leur cristallisation est dépendante du temps de refroidissement, plus celui-ci est long, plus les cristaux seront de taille importante.
- Les roches effusives
Il s'agit des roches liées au volcanisme, lors de la brutale remontée du magma accompagné des gaz dissous, le contact avec l'air fait une baisse de température très rapide. Les cristaux n'ont donc quasiment pas le temps de se former.
On retrouve donc dans ces roches peu ou pas de cristaux. On peut ainsi citer comme exemple la Rhyolite (qui compose une majeure partie de la Caldeira de Yellowstone) ou bien le Basalte (dont l'exemple le plus connu est la Chaussée des Géants en Irlande, avec ses colonnes hexagonales prismatiques).
A gauche : Rhyolite / A droite : Basalte de la Chaussée des Géants (Irlande)
- Les roches plutoniques
Les roches plutoniques se forment à plusieurs dizaine de kilomètres sous la surface et subissent un très lent refroidissement (pouvant durer plusieurs centaines de milliers d'années). On retrouve donc des cristaux de grande taille (ou dumoins macroscopiques, permettant de les voir à l'oeil nu) leur donnant un aspect caractéristique dit grenu.On peut observer des cristaux de quartz, feldspath et mica.
La roche la plus connue parmi les roches plutonique est le granite (à ne pas confondre avec le granit qui est une dénomination commerciale regroupant les roches dures, grenues, non poreuses - et peut donc englober également des roches sédimentaires et métamorphiques).
On retrouve également le gabbro qui est le pendant plutonique du basalte.
La biotite dans ces roches (de formule: K(Mg,Fe)3(OH,F)2Si3AlO10 ) peut également se dégrader, libérant des molécules de fer. Ces dernières peuvent s'oxyder sur les zones exposées, créant de la "rouille" à la surface de la pierre.
A gauche : Granite / A droite : Gabbro
2 ) Les roches sédimentaires
Les roches sédimentaires peuvent être de plusieurs natures, soit détritiques (issues de la désagrégation d'autres roches), soit biologiques (liées à la dégradation d'être vivants), soit chimiques
- Les roches détritiques
Ces roches se forment suite à l'érosion des autres roches puis à leur transport (un peu par le vent mais surtout par l'eau) dans des zones de dépôt, où elles se modifient, s'assemblent et se structurent par un phénomène nommé la diagénèse.
Ces différents éléments détritiques sont maintenues de façon cohésive par un ciment.
Suivant la taille des fragments, on pourra ainsi qualifier selon différents termes ces roches détritiques.
- L'argile si les grains sont microscopiques (< 4µm)
- Le grès si les grains sont > 4µm mais < 2mm
- Les conglomérats si les grains sont > 4mm, on distinguera ensuite suivant la forme des morceaux (Brèche quand les morceaux sont anguleux, Poudingue quand ils sont arrondis et Tillite quand ils sont composés des deux)
A gauche : Argile (Kaolin) / Au milieu : Grès / A droite : Conglomérat
- Les roches sédimentaires biologiques
Il s'agit des roches sédimentaires les plus connues, surtout dans le Nord de la France ainsi qu'en Normandie.
On peut citer parmi ces roches en premier lieu le calcaire (dû à la sédimentation des massifs coralliens par exemple), ou bien la marne (mélange de calcaire avec 1/3 d'argile), ou bien encore la tourbe (dégradation incomplète de débris végétaux dans un système gorgé d'eau) ainsi que le pétrole (roche liquide issue de la décomposition des organismes marins, essentiellement le plancton, puis compactées et chauffées sous la pression aboutissant à la formation de pétrole et de gaz) ou la houille (formation de charbon contenant entre 60 et 90% de carbone)
De gauche à droite : Calcaire (Falaises d'Etretat) / brique de tourbe / Pétrole / Houille
- Les roches sédimentaires chimiques
Celles-ci sont des altérations chimiques, on peut retrouver parmi celles-ci
- Les silex qui se forment par précipitation de la silice en milieu marin dans des cavitées libres du calcaire.
- La dolomite est une altération du calcaire où le carbonate de calcium du calcaire est partiellement remplacé par du carbonate de calcium et de magnésium.
A gauche : Silex / A droite : Dolomite (massif des Dolomites en Italie)
3) Les roches métamorphiques
L'étude des roches métamorphiques ne peut généralement être fait qu'au bout de très long processus car il s'agit de roches profondes afin de respecter leurs conditions de formation.Leur affleurement n'apparaît qu'après un processus d'érosion intense des couches supérieurs le recouvrant.
Chaque roche métamorphique a une origine parmi les roches magmatiques et sédimentaires, ainsi pour reprendre certains des exemples précédents :
- Le marbre se forme à partir du calcaire (les éventuels fossiles ne seront pas visibles car ils ne peuvent résister aux conditions liées au métamorphisme du calcaire en marbre)
- Le schiste (dont font parti l'ardoise et la lauze) sont issus des argiles.
- Le gneiss provient d'un grès
Du début à la fin : bloc de marbre / dépôt de schiste / ardoise / lauze / gneiss
D
Tableau récapitulatif de la formation des roches (issu du site Camptocamp)
III - Tâches liées à la Earthcache :
Nous allons désormais nous intéresser à cette "Curiosité Minérale" une oeuvre de Didier Poisson.
FRANCAIS
Q1 : À partir des descriptifs au dessus, pouvez-vous identifier la nature (magmatique, sédimentaire ou métamorphique) de la roche A.
Pouvez vous étayer votre raisonnement ? Sur deux faces de cette pierre, on retrouve à la surface des traces marronâtre, pouvez-vous en donner l'origine ?
Point bonus si vous déterminez également le sous-groupe ainsi que la nature exacte de la roche.
Q2 : À partir des descriptifs au dessus, pouvez-vous identifier la nature (magmatique, sédimentaire ou métamorphique) de la roche B.
Pouvez-vous étayer votre raisonnement ?
A partir de quelle autre roche celle-ci s'est formée. Et si elle n'avait pas été "modifiée", que pourrait-on retrouver à l'intérieur ?
Q3 : À partir des descriptifs au dessus, pouvez-vous identifier la nature (magmatique, sédimentaire ou métamorphique) de la roche C.
Pouvez-vous étayer votre raisonnement ?
En poussant ce raisonnement plus loin, quelle est la nature de la roche ayant donné cette roche C. Et peut-on encore remonter plus loin avec une autre nature de roche ?
En prennant un schéma Roche X -> Roche Y -> Roche C, notez la nature des roches X et Y ainsi que les processus qui ont modifié les roches X en Y puis en C.
Q4 : Une photo de vous avec le chevalet de mine en fond serait appréciée pour témoigner de votre passage.
ENGLISH
Q1: From the descriptions above, can you identify the nature (magmatic, sedimentary or metamorphic) of rock A.
Can you support your reasoning? On two sides of this stone, we find brownish traces on the surface, can you give the origin?
Bonus point if you also determine the subgroup and the exact nature of the rock.
Q2: From the descriptions above, can you identify the nature (magmatic, sedimentary or metamorphic) of rock B.
Can you support your reasoning?
From what other rock did this one form? And if it hadn't been "modified", what could we find inside?
Q3: From the descriptions above, can you identify the nature (magmatic, sedimentary or metamorphic) of rock C.
Can you support your reasoning?
Taking this reasoning further, what is the nature of the rock that gave rise to this rock C. And can we go back even further with another nature of rock?
By taking a diagram of Rock X -> Rock Y -> Rock C, note the nature of rocks X and Y as well as the processes which modified rocks X into Y then into C.
Q4: A photo of you with the mine trestle in the background would be appreciated to show your visit.