La serpentinite
Cette Earth Cache a pour but de vous faire découvrir un faux marbre: la serpentinite.
📌 Questions
- 1 : Quel est le type de métamorphisme des serpentinites? Pourquoi? Expliquez leur formation en quelques mots.
- 2 : Décrivez la roche masquée par le vert clair sur la photo (formes, couleurs, textures, agencement des formes).
- 3 : Qu'est ce qui vous permet de dire visuellement qu'il s'agit d'une serpentinite?
- 4 : Une photo de vous ou d'un objet vous représentant est obligatoire pour valider cette Earth Cache.
"Verde alpi", "marbre vert des Alpes", "vert d'Italie", "vert antique", "marbre vert d'Italie": autant de dénominations commerciales pour une roche qui n'est pas un marbre, mais une serpentinite, marbre et serpentinite étant des roches métamorphiques d'origine bien différente.
Le métamorphisme
Le métamorphisme est l'ensemble des transformations subies à l'état solide par une roche (sédimentaire, magmatique ou métamorphique) sous l'effet de modifications des conditions de température, de pression, de la nature des fluides minéralisés ou de la composition chimique de la roche.
Ces transformations amènent à une réorganisation des éléments dans la roche et à une recristallisation des minéraux. L'une des caractéristiques les plus directes du métamorphisme est la transformation minéralogique de la roche. De plus, des déformations accompagnement couramment le métamorphisme.
Les principaux types de métamorphisme
Le métamorphisme régional (ou général) forme de grandes régions métamorphiques, caractéristiques de nombreuses chaînes de montagnes plissées. Typiquement, le métamorphisme régional suppose une élévation de température et de pression, c'est-à-dire un enfouissement produisant des températures élevées, contrôlées par la profondeur atteinte dans la croûte ou le manteau, et une déformation pour enregistrer les structures tectoniques.
- Le métamorphisme de contact se produit dans la roche encaissante au contact de formations intrusives (pluton magmatique chaud). Il s'agit en quelque sorte d'une cuisson des terrains situés au contact direct ou à proximité de cette intrusion qui engendre, dès que son volume est important, une auréole de métamorphisme de largeur variable. Ce métamorphisme est surtout lié à l'élévation de température.
- Le métamorphisme de choc, ou d'impact, n'a pas de relation génétique avec les autres types de métamorphisme. Il est provoqué sur Terre par de grosses météorites, percutant à grande vitesse la surface terrestre. Il est dû à un effet de choc extrême et peut produire des minéraux denses, formés normalement dans le manteau.
- Le métamorphisme hydrothermal résulte de l'interaction d'une roche avec un fluide. La différence de composition entre la roche et le fluide engendre une série de réactions chimiques. Le fluide hydrothermal peut être d'origine magmatique, métamorphique, de l'eau souterraine ou de l'eau océanique.
La serpentinite
Marbres et serpentinites sont des roches métamorphiques. Les marbres au sens géologiques sont des roches carbonatées, très souvent d'origine sédimentaires (calcaires ou dolomies). Les serpentinites sont issues de la transformation de roches ultrabasiques, c'est à dire de roches magmatiques très pauvres en silice (moins de 45 % en masse), et contenant plus de 90 % de minéraux riches en fer et magnésium, comme la péridotite (composée d'olivine et de pyroxènes).
Péridotite d'Arizona (Etats-Unis): en vert, l'olivine, en noir, les pyroxènes [par James St. John - Wikimedia Commons, CC BY 2.0] 🔽
La formation de la serpentinite
La péridotite constitue une grande partie du manteau supérieur. Lorsqu'elle est en présence d'eau, à des températures modérées comprises entre 200 et 500 °C, elle va se transformer en serpentinite: c'est la serpentinisation.
Cette transformation peut se résumer en plusieurs étapes:
- intrusion d'eau : l'eau pénètre dans la croûte terrestre ou le manteau supérieur, souvent le long des dorsales océaniques, des zones de subduction.
- réaction chimique : l'eau réagit avec les minéraux riches en fer et en magnésium, présents dans la péridotite: olivine + eau → serpentine + magnétite + brucite + hydrogène.
- augmentation du volume de la roche : les minéraux de la serpentine occupent plus d'espace que les minéraux originaux, et cela peut créer des fractures et des failles dans la roche environnante. C'est ce qui donne l'aspect "bréchique" des serpentinites - c'est à dire une roche présentant des composants aux arrêtes vives
- dépôts de quartz et ou de calcite : l'eau circulant et porteuse d'éléments dissouts, une cristallisation dans les espaces libres se produit.
Sources
Comment valider cette Earth Cache
Petit rappel concernant les "Earth Caches": il n'y a pas de contenant à rechercher, ni de logbook. Il suffit de se rendre sur les lieux, de répondre aux questions ci-dessous. Vous pouvez loger en "Found it" et envoyez-moi vos propositions de réponses, soit via mon profil, soit via la messagerie geocaching.com (Message Center), et je vous contacterai en cas de problème.
Localisation
📌 Rappel des questions
- 1 : Quel est le type de métamorphisme des serpentinites? Pourquoi? Expliquez leur formation en quelques mots.
- 2 : Décrivez la roche masquée par le vert clair sur la photo (formes, couleurs, textures, agencement des formes).
- 3 : Qu'est ce qui vous permet de dire visuellement qu'il s'agit d'une serpentinite?
- 4 : Une photo de vous ou d'un objet vous représentant est obligatoire pour valider cette Earth Cache.
Merci par avance de ne pas poster de photo spoiler dans vos logs! 🙂
Bon Geocaching!
Serpentinite
The aim of this Earth Cache is to introduce you to a fake marble: serpentinite.
📌 Questions
- 1: What type of metamorphism do serpentinites undergo? Why or why not? Explain their formation in a few words.
- 2: Describe the rock masked by the light green in the photo (shapes, colours, textures, arrangement of shapes).
- 3: How can you visually tell that this is serpentinite?
- 4 : A photo of you or an object representing you is compulsory to validate this Earth Cache.
"Verde alpi", "marbre vert des Alpes", "vert d'Italie", "vert antique", "marbre vert d'Italie": so many commercial names for a rock that is not marble, but serpentinite, marble and serpentinite being metamorphic rocks of very different origins.
Metamorphism
Metamorphism is the set of transformations undergone in the solid state by a rock (sedimentary, magmatic or metamorphic) as a result of changes in the conditions of temperature, pressure, the nature of the mineralised fluids or the chemical composition of the rock.
These transformations lead to a reorganisation of the elements in the rock and a recrystallisation of the minerals. One of the most direct characteristics of metamorphism is the mineralogical transformation of the rock. Deformations are also a common accompaniment to metamorphism.
The main types of metamorphism
Regional (or general) metamorphism forms large metamorphic regions, characteristic of many folded mountain ranges. Typically, regional metamorphism involves a rise in temperature and pressure, i.e. burial producing high temperatures, controlled by the depth reached in the crust or mantle, and deformation to record tectonic structures.
- Contact metamorphism occurs in the surrounding rock in contact with intrusive formations (hot magmatic pluton). It is a sort of baking of the terrain located in direct contact or close to this intrusion which, as soon as its volume is significant, generates a halo of metamorphism of variable width. This metamorphism is mainly linked to the rise in temperature.
- Shock or impact metamorphism has no genetic relationship with the other types of metamorphism. On Earth, it is caused by large meteorites striking the Earth's surface at high speed. It is due to an extreme shock effect and can produce dense minerals, normally formed in the mantle.
- Hydrothermal metamorphism results from the interaction of a rock with a fluid. The difference in composition between the rock and the fluid gives rise to a series of chemical reactions. The hydrothermal fluid may be magmatic, metamorphic, groundwater or oceanic in origin.
Serpentinite
Marbles and serpentinites are metamorphic rocks. In the geological sense, marbles are carbonate rocks, very often of sedimentary origin (limestone or dolomite). Serpentinites are derived from the transformation of ultrabasic rocks, i.e. magmatic rocks with a very low silica content (less than 45% by mass), and containing more than 90% minerals rich in iron and magnesium, such as peridotite (composed of olivine and pyroxenes).
Peridotite in Arizona (USA): green is olivine, black is pyroxene [by James St. John - Wikimedia Commons, CC BY 2.0] 🔽
The formation of serpentinite
Peridotite makes up a large part of the upper mantle. When it is in the presence of water, at moderate temperatures of between 200 and 500°C, it is transformed into serpentinite: this is serpentinisation.
This transformation can be summarised in several stages:
- water intrusion: water penetrates the Earth's crust or upper mantle, often along ocean ridges and subduction zones.
- chemical reaction: the water reacts with the iron- and magnesium-rich minerals present in the peridotite: olivine + water → serpentine + magnetite + brucite + hydrogen.
- increase in the volume of the rock: the serpentine minerals take up more space than the original minerals, and this can create fractures and faults in the surrounding rock. This is what gives serpentinites their ‘brecciated’ appearance - i.e. a rock with sharp-edged components
- quartz and/or calcite deposits: as water circulates and carries dissolved elements, crystallisation occurs in the open spaces.
References
How to validate this Earth Cache
A reminder about the "Earth Caches": there is no container to look for, nor a logbook. You just have to go to the place and answer the questions below. You can log in "Found it" and send me your suggestions for answers, either via my profile, or via the geocaching.com message center, and I will contact you if there is a problem.
Location
📌 Reminder of questions
- 1: What type of metamorphism do serpentinites undergo? Why or why not? Explain their formation in a few words.
- 2: Describe the rock masked by the light green in the photo (shapes, colours, textures, arrangement of shapes).
- 3: How can you visually tell that this is serpentinite?
- 4 : A photo of you or an object representing you is compulsory to validate this Earth Cache.
Thank you in advance for not posting spoilers in your logs! 🙂
Happy Geocaching!