Un filon au port de Carro
Qu'est-ce qu'un filon en géologie ?
Un filon (de l'italien filone, augmentatif de filo, « fil ») est une lame de roche, épaisse de quelques centimètres à quelques mètres, recoupant l'encaissant (ce qui le distingue du sill, du laccolite ou du lopolite) et correspondant le plus souvent au remplissage d'un joint de stratification ou d'une fracture (faille, diaclase) par des roches magmatiques (pegmatites, aplites, basalte…), sédimentaires ou par des dépôts hydrothermaux (quartz, micas, minerais…). Lorsque ce remplissage correspond à la précipitation de minéraux sans valeur (calcite, quartz) ou de matériaux d'intérêt économique (minerais métalliques), le filon est appelé veine.
Les roches présentes sont d'origine, soit magmatique (pegmatite dont les failles de retrait dues à son refroidissement sont remplies par un magma tardif), soit métamorphique après remaniement de l'encaissant lui-même. Quand il s'agit d'un filon de roches magmatiques (basaltes, notamment) de plusieurs mètres d'épaisseur, on utilise plutôt le mot anglais dyke (ou son équivalent américain, dike). Un filon avec une épaisseur comprises entre 0,1 et 10 cm est appelé filonet, écrit aussi filonnet. Les terrains encaissant le filon sont les épontes (les parois latérales sont connues sous le nom de salbande, et lorsque le filon n'est pas vertical deux termes de mineur désignent la paroi supérieure et inférieure : le toit et le mur), la caisse filonienne est le remplissage du filon compris entre les épontes (caisse minéralisée ou caisse stérile selon le type de remplissage).
Le remplissage d'un filon à la texture microgrenue contient le plus souvent des substances utiles (métaux, minéraux).
L'appellation roche filonienne est un peu un abus de langage, il s'agit juste de roches présentes dans un filon. L'appellation roche hypovolcanique ou hypovolcanite est plus juste. Elle fait référence à une roche magmatique qui monte à proximité (quelques dizaines ou centaines de mètres) de la surface, sous forme de filon ou de sill, mais ne l'atteint pas. Elle correspond aussi à une roche périplutonique (mise en place en périphérie de pluton). Ce type roche, à structure microgrenue le plus souvent, est aussi nommée roche de semi-profondeur.
Bloc-diagramme schématique, modélisant les différents types d'intrusions.
2. et 4. Intrusion traversant les couches géologiques : filon de type dyke.
5. Intrusion respectant les lignes de forces de l'encaissant sans déformation : sill.
Comment se forme un filon ?
Lors de la remontée magmatique, le bain silicaté d'abord sous-saturé en eau, traverse son seuil de solubilité. Des bulles de vapeur se rassemblent au sommet de la chambre magmatique, le phénomène d'ébullition étant liée à la décompression. Si la pression exercée par ces bulles dépasse la résistance du toit (cas de la mise en place d'une intrusion à faible profondeur entre la surface et 1 km), il se produit une explosion qui libère les volumes gazeux, ce qui peut conduire à la formation d'une pipe bréchique (en) ou à la pulvérisation des matériaux pyroclastiques en nuées ardentes. Si la pression est plus faible (cas de la mise en place d'une intrusion à moyenne profondeur entre la 1 et 10 km), le liquide chargé de bulles de vapeur peut cristalliser : le bain silicaté donne des roches magmatiques filoniennes, l'eau supercritique dotée d'un pouvoir dissolvant considérable, donne les dépôts hydrothermaux.
Le filon sédimentaire résulte en général du remplissage du haut vers le bas de fractures. Le filon hydrothermal résulte d'un remplissage du bas vers le haut par des circulations aqueuses chaudes liées à des intrusions de roches magmatiques qui incorporent, lors de la fusion partielle, des métaux extraits de la croûte terrestre grâce aux gaz concentrés (H2O, CO2, H2S, HCl) issus des magmas en fin de cristallisation, et au fort pouvoir dissolvant de l'eau supercritique qui s'enrichit en ces éléments. Ce dernier représente généralement la phase pegmatitique (entre 800° et 600°C), pneumatolytique (en) (entre 600° et 400°C) ou hydrothermale (entre 400° et 100°C) des ensembles granitiques. Les minéralisations des phases pneumatolytique et hydrothermale reflètent la différenciation extrême des magmas, elles sont donc tardi-magmatiques voire post-magmatiques.
Le complexe filonien feuilleté (en) regroupe plusieurs filons hydrothermaux qui communiquent plus ou moins entre eux.
Bloc-diagramme illustrant le principe de recoupement : filon rectiligne (B) qui recoupe les strates des roches sédimentaires plus anciennes (A) mais est recoupé par une surface d'érosion postérieure (C) qui limite les roches sédimentaires plus jeunes (D). Segmentation de filon (E) par une faille postérieure (F).
Quelles formes peut prendre un filon ?
Un filon peut être isolé mais très souvent on observe des champs de filons (groupes de filons appelés aussi cortège ou essaim filonien) où les veines sont parallèles ou entrecroisées. Le filon peut être rectiligne ou divisé en segments diversement orientés lui donnant une allure générale en ligne brisée. Chaque changement d'orientation peut correspondre à une réfraction du filon (passage d'une formation à une autre aux propriétés mécaniques ou rhéologiques différentes…) ou souligner un point de faiblesse tectonique (faille, « nœud » tectonique…).
Les filons peuvent se présenter sous forme de géode (filon géodé lorsqu'un espace vide s'est développé dans la gangue), de tapis, de veines, de mouches (poches irrégulières de faible dimension), de concrétions. Les filons sont parfois isolés (par exemple roche filonienne remplissant une cheminée volcanique), mais le plus souvent réunis en un champ filonien. Lorsque ce champ est associé à une minéralisation se présentant sous la forme d'un réseau très densifié de petits filons, le géologue parle de stockwerk.
La fracturation liée à la déformation régionale guide la mise en place des filons le long de joints de stratification ou de réseaux de fracturation générés par la déformation. Parfois les filons n'ont aucune relation avec la structure de l'encaissant.
Source : Wikipedia
La EarthCache :
Avec cette EarthCache, vous allez découvrir la formation des filons.
Pour répondre aux questions, il vous faudra bien lire le descriptif de la cache et observer le rocher au niveau des coordonnées
Rappel concernant les « Earthcaches »: Il n'y a pas de conteneur à rechercher ni de logbook à renseigner. Il suffit de se rendre sur les lieux et d'exécuter les requêtes du propriétaire de la cache avec l'envoi des réponses par mail via mon profil ou par le centre de messagerie de geocaching.com pour validation. Bon Earthcaching!
Rocher à observer
Question 1 - Quelles sont les 3 catégories de roche principale ?
Question 2 - Quelle est la largeur du filon ?
Question 3 - Passez votre doigt sur le filon , vous pourriez dire que le filon est : 1 : doux ; 2 : coupant ; 3 : friable ?
Question 4 - Prenez vous en photo avec votre pseudo ou votre gps aux coordonnées avec le phare en arrière plan
What is a vein in geology?
A vein (from the Italian filone, augmentative of filo, "thread") is a layer of rock, a few centimeters to a few meters thick, intersecting the host rock (which distinguishes it from a sill, laccolite or lopolite) and most often corresponding to the filling of a stratification joint or a fracture (fault, joint) by magmatic rocks (pegmatites, aplites, basalt, etc.), sedimentary rocks or by hydrothermal deposits (quartz, micas, ores, etc.). When this filling corresponds to the precipitation of worthless minerals (calcite, quartz) or materials of economic interest (metallic ores), the vein is called a vein.
The rocks present are either magmatic in origin (pegmatite whose shrinkage faults due to its cooling are filled by a late magma), or metamorphic after reworking of the host rock itself. When it is a vein of magmatic rocks (basalts, in particular) several meters thick, we use the English word dyke (or its American equivalent, dike). A vein with a thickness between 0.1 and 10 cm is called a vein, also written as a filonet. The lands enclosing the vein are the hanging walls (the side walls are known as selvedge, and when the vein is not vertical two miner's terms designate the upper and lower wall: the roof and the wall), the vein box is the filling of the vein between the hanging walls (mineralized box or sterile box depending on the type of filling).
The filling of a vein with a micro-grained texture most often contains useful substances (metals, minerals).
The name vein rock is a bit of an abuse of language, it is just rocks present in a vein. The name hypovolcanic rock or hypovolcanite is more accurate. It refers to a magmatic rock that rises close to (a few tens or hundreds of meters) from the surface, in the form of a vein or sill, but does not reach it. It also corresponds to a periplutonic rock (placed on the periphery of the pluton). This type of rock, most often with a microgranular structure, is also called a semi-depth rock.
Schematic block diagram, modeling the different types of intrusions.
2. and 4. Intrusion crossing the geological layers: dyke-type vein.
5. Intrusion respecting the lines of force of the host rock without deformation: sill.
How is a vein formed?
During magmatic ascent, the silicate bath, initially undersaturated in water, crosses its solubility threshold. Steam bubbles gather at the top of the magmatic chamber, the boiling phenomenon being linked to decompression. If the pressure exerted by these bubbles exceeds the resistance of the roof (case of the establishment of an intrusion at shallow depth between the surface and 1 km), an explosion occurs which releases the gaseous volumes, which can lead to the formation of a breccia pipe or to the pulverization of pyroclastic materials in pyroclastic clouds. If the pressure is lower (case of the establishment of an intrusion at medium depth between 1 and 10 km), the liquid loaded with vapor bubbles can crystallize: the silicate bath gives vein magmatic rocks, the supercritical water with considerable dissolving power, gives hydrothermal deposits.
The sedimentary vein generally results from the filling from top to bottom of fractures. The hydrothermal vein results from a filling from bottom to top by hot aqueous circulations linked to intrusions of magmatic rocks which incorporate, during partial fusion, metals extracted from the earth's crust thanks to the concentrated gases (H2O, CO2, H2S, HCl) from the magmas at the end of crystallization, and to the strong dissolving power of the supercritical water which is enriched in these elements. The latter generally represents the pegmatitic (between 800° and 600°C), pneumatolytic (between 600° and 400°C) or hydrothermal (between 400° and 100°C) phase of granitic assemblages. The mineralizations of the pneumatolytic and hydrothermal phases reflect the extreme differentiation of the magmas, they are therefore late-magmatic or even post-magmatic.
The laminated vein complex (en) groups together several hydrothermal veins which communicate more or less with each other.
Block diagram illustrating the principle of cutting: straight vein (B) that cuts the strata of older sedimentary rocks (A) but is cut by a later erosion surface (C) that limits the younger sedimentary rocks (D). Segmentation of a vein (E) by a later fault (F).
What forms can a vein take?
A vein can be isolated but very often we observe fields of veins (groups of veins also called procession or vein swarm) where the veins are parallel or intersected. The vein can be straight or divided into segments with various orientations giving it a general appearance of a broken line. Each change in orientation may correspond to a refraction of the vein (transition from one formation to another with different mechanical or rheological properties, etc.) or highlight a point of tectonic weakness (fault, tectonic "knot", etc.).
Veins may appear as a geode (a geode vein when an empty space has developed in the gangue), carpets, veins, flies (irregular pockets of small size), or concretions. Veins are sometimes isolated (for example, vein rock filling a volcanic chimney), but most often grouped together in a vein field. When this field is associated with mineralization in the form of a very dense network of small veins, the geologist speaks of stockwork.
Fracture linked to regional deformation guides the emplacement of veins along bedding joints or fracture networks generated by deformation. Sometimes the veins have no relation to the structure of the host rock.
Source: Wikipedia
The EarthCache:
With this EarthCache, you will discover the formation of veins.
To answer the questions, you will have to read the description of the cache and observe the rock at the coordinates
Reminder concerning the "Earthcaches": There is no container to search for or logbook to fill in. All you have to do is go to the location and execute the requests of the cache owner with the answers sent by email via my profile or by the geocaching.com messaging center for validation. Happy Earthcaching!
Rock to observe
Question 1 - What are the 3 main rock categories?
Question 2 - How wide is the vein?
Question 3 - Run your finger over the vein, you could say that the vein is: 1: soft; 2: sharp; 3: crumbly?
Question 4 - Take a picture of yourself with your nickname or your GPS at the coordinates with the lighthouse in the background