Il s'agit d'une Earthcache, il n'y a pas de récipient à chercher, mais il faut répondre aux questions suivantes.

Altération et érosion à Ouessant

Questions pour valider cette Earthcache :

1. Quel stade de la formation du chaos granitique vous observez en B ?
2. Quelles traces d’érosion vous observez en A ?
3. Une photo de vous ou d’un objet vous représentant sur le site.

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Altération et érosion à Ouessant

Les chaos granitiques sont caractérisés par un empilement de boules de granite les unes sur les autres. Les granites sont parcourus de fractures appelées diaclases. Certaines boules de granite sont creusées de cavités appelées taffonis.

Au pied des boules de granite, il est possible de trouver du sable constitué des minéraux du granite. Ce sable, appelé arène granitique, est très riche en quartz et feldspaths, il est moins riche en ferromagnésiens (notamment en biotite qui compose généralement les granites avec le quartz et les feldspaths. L'arène et le granite ne présentent donc les mêmes minéraux mais pas dans les mêmes proportions.

Les diaclases peuvent avoir une origine magmatique lorsque le pluton se met en place avec des phénomènes de gonflement et ensuite des phénomènes de rétraction lors du refroidissement. Elles peuvent aussi avoir une origine tectonique avec une fracturation postérieure à la mise en place du granite.

Ces diaclases sont le lieu privilégié d'altération des granites. L'altération est l'ensemble des processus physico-chimiques conduisant à la perte de cohésion des éléments constitutifs d'une roche (que ce soient ensuite des particules solides ou des particules dissoutes) et l'érosion comme l'ensemble des processus de mobilisation des produits de l'altération.

Altération physique

Thermoclastie : dilatation différentielle des minéraux lors des variations de température qui induit la désolidarisation des minéraux. Cette dilatation différentielle peut notamment être liée à leurs couleurs, les minéraux sombres exposés au soleil absorbant plus d'énergie que les minéraux clairs. Cela peut aussi être lié à leur forme.

Cryoclastie : modification du volume de l'eau dans les fractures lors de l'alternance gel-dégel qui conduit à l'élargissement des fractures ;

Haloclastie : cristallisation de minéraux évaporitiques dans les fractures lors de l'évaporation des embruns (subissant ensuite des variations de volume par dilatation lors des variations de températures) ;

Fragmentation de la roche par le système racinaire des végétaux (de nombreux végétaux de la strate herbacée à la strate arbustive se développent sur les granites).

Altération chimique

L'altération peut aussi être chimique avec, par exemple, des réactions d'hydrolyse, ou d'oxydation (les minéraux rouillent, notamment ceux pouvant contenir du Fe ²⁺).

Aux latitudes tempérées, il se produit, par exemple, une réaction de bisiallitisation : l'orthose (feldspath alcalin potassique) est remplacé par une argile T-O-T (la smectite ou l'illite). Cela conduit à une perte de silice et d'alcalins en solution, selon la réaction :

3 KAlSi₃O₈ + 12 H₂O + 2H⁺ → 3 smectites + 6 Si(OH)₄ + 2 K⁺

orthose + eau + protons → smectite + solution de lessivage.

Autre réaction d'altération chimique pouvant se produire, l'altération de l’anorthite (feldspath plagioclase calcique) :

2 CaAl₂Si₂O₈ + 6 H₂O + 4 CO₂ → Si₄O₁₀Al₄ (OH)₈ + 2 Ca²⁺ + 4 HCO₃⁻

anorthite + eau + dioxyde de carbone → kaolinite + solution de lessivage

La présence de CO₂ dans la solution d'attaque des minéraux est souvent favorisée par la respiration du système racinaire des végétaux au contact du granite. Les particules formées qu'elles soient solides ou dissoutes sont ensuite érodées/exportées par l'action de l'eau, du vent, de la gravité. Certaines particules solides peuvent rester au pied des boules, comme le montre l'arène granitique dans certaines zones, ou bien être évacuées. La végétation peut dans certains cas avoir un rôle limitateur dans l'érosion.

Formation du chaos granitique

1. Diaclases

Lors de la mise à l'affleurement du granite, celui-ci présente des diaclases liées à son refroidissement ou à la diminution de pression liée à cette mise en surface (décompression).

2. Arrondissement des blocs de granite

Ces diaclases sont des zones préférentielles d'infiltration et d'écoulement de l'eau, elles constituent ainsi des zones d'altération chimique (notamment par hydrolyse) qui tend à retirer de la matière. De même, ces zones sont exposées à l'atmosphère ainsi qu'à l'eau et donc, lors de variations de températures, il y a désolidarisation des minéraux (par thermoclastie, cryoclastie et haloclastie, ainsi que par l'infiltration des racines des végétaux).

3.  Superposition de boules

Ainsi, la périphérie des blocs de granite perd de la matière ce qui tend à leur donner une forme de boules superposées. Les particules solubles issues de l'altération chimique sont transportées par l'eau, les particules solides sont déposées au pied (sous forme d'arène) ou transportés par l'eau ou le vent.

Altération en pelures d’oignons

Autre structure visible parfois, les boules de granites peuvent présenter une altération en pelure d'oignon. Ce type d'altération n'est pas le propre des granitoïdes mais peut se produire aussi pour des roches basiques (généralement plus efficacement au vu de leur composition minéralogique et chimique) comme les basaltes.

Taffonis

Les taffonis, eux, résultent de l'altération focalisée (toujours au même endroit, les creux étant souvent des zones de stagnation ou de présence d'eau ou d'humidité permanentes : vasques) dans une zone préexistante qui conduit à une érosion alvéolaire.

Sources

Wikipédia

Jonin, Max ; Géotourisme en Finistère, éd. Biotope ; 2010

Planet Terre

English version

This is an Earthcache, there is no container to look for, but you have to answer the questions below.

Weathering and erosion in Ouessant

Questions to validate this Earthcache:

1. What stage of granite chaos formation do you observe in B?

2. What traces of erosion do you observe in A?

3. A photo of yourself or an object representing you at the site.

Log this cache "Found it" and send me your answers either via my profile or via geocaching.com messaging (Message Center).

Weathering and erosion in Ouessant

Granite chaos is characterized by a stacking of granite spheres on top of each other. The granites are crisscrossed by fractures called joints. Some granite spheres are hollowed out by cavities called taffonis.

At the base of the granite spheres, it is possible to find sand made up of granite minerals. This sand, called granitic sand, is very rich in quartz and feldspars, and less rich in ferromagnesian minerals (particularly biotite, which generally makes up granites along with quartz and feldspars). Sand and granite therefore do not contain the same minerals, but not in the same proportions.

Joints can be of magmatic origin when the pluton is emplaced, with swelling and subsequent shrinkage during cooling. They can also be of tectonic origin, with fracturing occurring after the granite is emplaced.

These joints are the preferred site for granite weathering. Weathering is the set of physicochemical processes leading to the loss of cohesion of the constituent elements of a rock (whether these are subsequently solid particles or dissolved particles), and erosion is the set of processes that mobilize the products of weathering.

Physical Weathering

Weathering processes can be Physical processes, for example:

Thermoclasty: differential expansion of minerals during temperature variations, which causes them to separate. This differential expansion can be linked to their color, with dark minerals exposed to sunlight absorbing more energy than light minerals. It can also be linked to their shape.

Cryoclasty: change in the volume of water in fractures during alternating freeze-thaw cycles, which leads to fracture widening;

Haloclasty: crystallization of evaporitic minerals in fractures during the evaporation of sea spray (subsequently undergoing volume changes due to expansion during temperature variations);

Rock fragmentation by plant root systems (many plants, from the herbaceous to the shrubby layers, grow on granites).

Chemical Weathering

Weathering can also be chemical, for example, through hydrolysis or oxidation reactions (minerals rust, especially those that may contain Fe ²⁺).

In temperate latitudes, for example, a bisiallitization reaction occurs: orthoclase (alkali potassium feldspar) is replaced by a T-O-T clay (smectite or illite). This leads to a loss of silica and alkali metals in solution, according to the reaction:

3 KAlSi₃O₈ + 12 H₂O + 2H⁺ → 3 smectites + 6 Si(OH)₄ + 2 K⁺

orthoclase + water + protons → smectite + leaching solution.

Another chemical weathering reaction that can occur is the weathering of anorthite (calcium plagioclase feldspar):

2 CaAl₂Si₂O₈ + 6 H₂O + 4 CO₂ → Si₄O₁₀Al₄(OH)₈ + 2 Ca²⁺ + 4 HCO₃⁻

anorthite + water + carbon dioxide → kaolinite + leaching solution

The presence of CO₂ in the mineral etching solution is often promoted by the respiration of plant root systems in contact with the granite.

The particles formed, whether solid or dissolved, are then eroded/exported by the action of water, wind, or gravity. Some solid particles may remain at the base of the boulders, as evidenced by the granite arena in certain areas, or be evacuated. In some cases, vegetation can play a limiting role in erosion.

Formation of Granite Chaos

1. Joints

When granite is exposed to the surface, it exhibits joints related to its cooling or the reduction in pressure associated with this exposure (decompression).

2. Rounding of Granite Blocks

These joints are preferential zones for water infiltration and flow, thus constituting zones of chemical alteration (particularly by hydrolysis) which tends to remove material. Likewise, these zones are exposed to the atmosphere as well as to water, and therefore, during temperature variations, minerals separate (by thermoclasty, cryoclasty, and haloclasty, as well as by the infiltration of plant roots).

3. Superposition of Boulders

Thus, the periphery of granite blocks loses material, which tends to give them the shape of superimposed boulders. Soluble particles resulting from chemical weathering are transported by water, while solid particles are deposited at the base (in the form of sand) or are transported by water or wind.

Onion Skin Weathering

Another sometimes visible structure, granite balls can exhibit onion skin weathering. This type of weathering is not specific to granitoids but can also occur in basic rocks (generally more effectively given their mineralogical and chemical composition) such as basalts.

Taffonis

Taffonis result from focused weathering (always in the same location, with the hollows often being areas of stagnation or the presence of permanent water or moisture: basins) in a pre-existing area, leading to alveolar erosion.