Pétrographie urbaine au Square Foch
Cette Earth Cache a pour but de vous faire (re)découvrir les trois types de roches.
📌 Questions
- 0 : Une photo de vous ou d'un objet vous représentant dans le square Foch est obligatoire pour valider cette Earth Cache.
- 1 à 5 : Observez les zones masquées en bleu: décrivez la texture, la couleur, les éléments constituant cette roche. En vous référant au descriptif, quelle est cette roche? A quel type appartient-elle (sédimentaire, magmatique plutonique, magmatique effusive, métamorphique)?
- 6 : Quelle type de roche n'est pas présente (sédimentaire, magmatique plutonique, magmatique effusive, métamorphique)?
Quelques définitions
La pétrographie est une discipline des sciences de la Terre dont le but est de décrire les roches en analysant leurs caractères structuraux, minéralogiques et chimiques, pour aboutir à une classification basée sur les minéraux identifiés.
Une roche est un matériau solide en général formé d’un assemblage de minéraux. Une roche peut être constituée d’une ou de plusieurs espèces minérales.
Les trois types de roches
Les roches sont classées en trois types:
- les roches sédimentaires
- les roches magmatiques (ou ignées)
- les roches métamorphiques
La genèse des roches peut s'illustrer par ce cycle 🔽
Les roches sédimentaires
Les roches sédimentaires se forment par l'accumulation de sédiments qui se déposent le plus souvent en couches superposées. Ces sédiments sont divers: morceaux de roches, fragments de minéraux, débris d'organismes (coquilles, végétaux): ce sont des éléments solides appelés clastes. Ces éléments sont ensuite consolidés par précipitation de solutions (le ciment). C'est la diagenèse.
Il existe différentes classifications des roches sédimentaires, la plus simple repose sur la composition minéralogique:
- les roches siliceuses: elles sont constituées principalement de dioxyde de silicium (SiO2) sous forme de quartz, calcédoine ou opale, comme les sables, le grès, la diatomite, les chailles.
- les roches carbonatées: elles sont constituées d'au moins 50 % de carbonates, comme le calcaire, composé de calcite (CaCO3) ou la dolomie formée de CaMg(CO3)2 .
- les argiles: elles proviennent en général de l'altération de silicates comme les feldspaths.
- les roches salines ou évaporites: elles sont issues d'une sursaturation des diverses solutions salines, comme le sel gemme, le gypse ou les anhydrites.
- les roches carbonées: elles sont principalement composées de carbone, comme la houille, le pétrole, le bitume.
- les roches phosphatées: elles proviennent du phosphate contenu dans les organismes vivants (squelettes d'animaux, micro-organismes marins)
- les roches ferrifères (nodules marins), alumineuses (bauxite).
Grès [photo I, Jonathan Zander, CC BY-SA 3.0] : il est issue de l’agrégation de grains de taille majoritairement sableuse, et consolidé par un ciment généralement siliceux 🔽
Chaille (chert en anglais) : roche sédimentaire contenant des concrétions partiellement silicifiées; les silex en font partie. 🔽
Argile [photo Siim Sepp - Travail personnel, CC BY-SA 3.0] : roche meuble, malléable lorsqu'elle est hydratée, riche en silicates ou d'aluminosilicates 🔽
Calcaire : il se forme par accumulation, principalement au fond des mers, ou en milieu lacustre, à partir des coquillages et squelettes des micro-algues et animaux marins; il peut parfois être composé presque totalement de débris organiques 🔽
Charbon : roche sédimentaire riche en carbone, de couleur noire ou marron foncé, formée à partir de la dégradation partielle de la matière organique des végétaux 🔽
Bauxite : elle est blanche, rouge ou grise, et caractérisée par sa forte teneur en alumine Al2O3 et en oxydes de fer. 🔽
Les roches magmatiques
Les roches magmatiques se forment quand un magma se refroidit et se solidifie, avec ou sans cristallisation complète des minéraux le composant. S'il refroidit lentement en profondeur, il forme les roches magmatiques plutoniques "intrusives", leur structure étant grossièrement grenue, et s'il refroidit rapidement en surface, il forme les roches magmatiques volcaniques "extrusives" ou "effusives" avec une structure finement grenue.
Les roches magmatiques les plus courantes sont le granite et le basalte : les granites représente 95 % des roches plutoniques et les basaltes 90 % des roches volcaniques.
La classification de Streckeisen repose sur les teneurs en quartz, plagioclases, feldspaths alcalins et feldspathoïdes.
Diagramme de Streckeisen pour les roches magmatiques plutoniques 🔽
Diagramme de Streckeisen pour les roches magmatiques extrusives ou effusives 🔽
Même s'il est possible d'indentifier certaines roches magmatiques à l'oeil nu, la majorité de ces roches sont identifiées par l'analyse de lames minces en lumière polarisée. L'échantillon de roche à observer est préparé en une lame mince (roche coupée en un fin bloc poli et collé sur une lame de verre, d'une épaisseur de 30 micromètres). La lame est ensuite placée sous un microscope polarisant. Les minéraux ayant des réfractions différentes en fonction de l'angle de la lumière, il est possible de les identifier et de définir leur proportion dans la roche, ainsi que leur orientation, leur arrangement.
Lame mince en lumière polarisée d'un granite [photo de Thomas Bresson — Granite vu au microscope, CC BY 2.0] 🔽
Lame mince en lumière polarisée d'un basalte 🔽
Granite : il comporte majoritairement du quartz, des feldspaths potassiques, des plagioclases et des micas. Le granite et ses roches associées forment l'essentiel de la croûte continentale. 🔽
Syénite : de couleur grise, violacée ou rougeâtre, elle est composée principalement de feldspath alcalin, de biotite et de hornblende. 🔽
Gabbro : composé essentiellement de pyroxène et de feldspath, on le trouve dans la couche inférieure de la croûte océanique (mais aussi sur la Lune!). 🔽
Rhyolite : de couleur assez claire, rosée ou grise et parfois bleue la rhyolite une roche à structure microlitique présentant des minéraux visibles à l'œil nu : quartz, feldspaths et biotite. 🔽
Basalte : composé de plagioclases (50 %), de pyroxènes (25 à 40 %), d'olivine (10 à 25 %), et de 2 à 3 % de magnétite; c'est un des constituants principaux de la croûte océanique, et également de la Lune (il serait un constituant important des croûtes de Mars, Vénus et Mercure). 🔽
Trachyte : c'est une roche explosive plutôt claire, riche en feldspaths alcalins et à teneur en silice assez élevée. 🔽
Andésite : roche volcanique la plus courante après le basalte, elle est gris foncé à clair ou brun, composée principalement de pyroxène, de plagioclase et d'amphibole. 🔽
Les roches métamorphiques
Une roche métamorphique est formée par la recristallisation, et généralement la déformation, de roches sédimentaires ou de roches magmatiques (voire d'autres roches métamorphiques) sous l‘effet de la température et de la pression à des profondeurs de plusieurs kilomètres. Le métamorphisme se produit sans fusion de la roche initiale. Cette transformation, se traduit par une modification de la texture, de l'assemblage minéralogique ou de la composition chimique de la roche. La teneur en eau influe également sur le métamorphisme. En raison de leur diversité et de la complexité pour déterminer leur origine, la classification des roches métamorphiques n'est pas clairement définie et se base sur différents critères qui amènent à plusieurs types de classification.
Schistes : c'est une roche à débit en plaque, à grain fin, de couleur verte plus ou moins soutenue selon les minéraux présents [photo Gabriel HM — Travail personnel, CC BY-SA 4.0]. 🔽
Ardoise : issue d'une argile ayant subi un métamorphisme général faible, l'ardoise fait partie des schistes. 🔽
Marbre : dérivé du calcaire, il est constituée principalement de cristaux de calcite. Il en existe une grande variété de couleurs et de veinage. 🔽
Gneiss : ils ont deux origines possibles : métamorphisme de roches magmatiques (orthogneiss dont la proportion de minéraux clairs s'apparente à celle du granite, 1/3 de quartz, 2/3 de feldspaths) ou de roches sédimentaires (paragneiss caractérisés par une abondance de micas et de silicates d'alumine) [photo Huhulenik - Travail personnel, CC BY 3.0].🔽
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.
Localisations
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📌 Rappel des questions
- 0 : Une photo de vous ou d'un objet vous représentant, dans le square Foch, est obligatoire pour valider cette Earth Cache.
- 1 à 5 : Observez les zones masquées en bleu: décrivez la texture, la couleur, les éléments constituant cette roche. En vous référant au descriptif, quelle est cette roche? A quel type appartient-elle (sédimentaire, magmatique plutonique, magmatique effusive, métamorphique)?
- 6 : Quelle type de roche n'est pas présente (sédimentaire, magmatique plutonique, magmatique effusive, métamorphique)?
Merci par avance de ne pas poster de photo spoiler dans vos logs! 🙂
Bon Geocaching!
Urban petrography at Square Foch
The purpose of this Earth Cache is to help you (re)discover the three types of rocks.
📌 Questions
- 0: A photo of you or an object representing you in Square Foch is required to validate this Earth Cache.
- 1 to 5: Observe the areas highlighted in blue: describe the texture, colour and elements that make up this rock. Referring to the description, what type of rock is it? What type does it belong to (sedimentary, plutonic igneous, effusive igneous, metamorphic)?
- 6: What type of rock is not present (sedimentary, plutonic igneous, effusive igneous, metamorphic)?
Some definitions
Petrography is a discipline of Earth sciences whose purpose is to describe rocks by analysing their structural, mineralogical and chemical characteristics, in order to classify them based on the minerals identified.
A rock is a solid material generally formed from a combination of minerals. A rock may consist of one or more mineral species.
The three types of rock
Rocks are classified into three types:
- sedimentary rocks
- magmatic (or igneous) rocks
- metamorphic rocks
The genesis of rocks can be illustrated by this cycle 🔽
Sedimentary rocks
Sedimentary rocks are formed by the accumulation of sediments, which are usually deposited in superimposed layers. These sediments are diverse: pieces of rock, mineral fragments, debris from organisms (shells, plants): these are solid elements called clasts. These elements are then consolidated by the precipitation of solutions (cement). This process is called diagenesis.
There are various classifications of sedimentary rocks, the simplest of which is based on mineralogical composition:
- siliceous rocks: these consist mainly of silicon dioxide (SiO₂) in the form of quartz, chalcedony or opal, such as sand, sandstone, diatomite and chert.
- carbonate rocks: these consist of at least 50% carbonates, such as limestone, composed of calcite (CaCO3), or dolomite, formed from CaMg(CO3)2.
- clays: these generally result from the weathering of silicates such as feldspars.
- saline or evaporite rocks: these are formed from the supersaturation of various saline solutions, such as rock salt, gypsum or anhydrite.
- carbonaceous rocks: these are mainly composed of carbon, such as coal, petroleum and bitumen.
- phosphate rocks: these come from the phosphate contained in living organisms (animal skeletons, marine micro-organisms).
- iron-bearing rocks (marine nodules) and alumina-bearing rocks (bauxite).
Sandstone [photo I, Jonathan Zander, CC BY-SA 3.0]: formed from the aggregation of predominantly sand-sized grains, consolidated by a generally siliceous cement. 🔽
Chert : sedimentary rock containing partially silicified concretions; flint is one example. 🔽
Clay [photo Siim Sepp - Own work, CC BY-SA 3.0]: loose rock, malleable when hydrated, rich in silicates or aluminosilicates 🔽
Limestone: formed by accumulation, mainly at the bottom of the sea or in lakes, from shells and skeletons of microalgae and marine animals; it can sometimes be composed almost entirely of organic debris. 🔽
Coal: a carbon-rich sedimentary rock, black or dark brown in colour, formed from the partial decomposition of organic plant matter. 🔽
Bauxite: it is white, red or grey in colour and characterised by its high content of aluminium oxide (Al₂O₃) and iron oxides. 🔽
Magmatic rocks
Magmatic rocks form when magma cools and solidifies, with or without complete crystallisation of the minerals it contains. If it cools slowly at depth, it forms ‘intrusive’ plutonic igneous rocks, which have a coarse-grained structure, and if it cools rapidly at the surface, it forms “extrusive” or ‘effusive’ volcanic igneous rocks with a fine-grained structure.
The most common magmatic rocks are granite and basalt: granites account for 95% of plutonic rocks and basalts for 90% of volcanic rocks.
The Streckeisen classification is based on the content of quartz, plagioclase, alkali feldspars and feldspathoids.
Streckeisen diagram 🔽
Although it is possible to identify certain igneous rocks with the naked eye, most of these rocks are identified by analysing thin sections under polarised light. The rock sample to be observed is prepared as a thin section (rock cut into a thin polished block and glued onto a glass slide, 30 micrometres thick). The slide is then placed under a polarising microscope. As minerals have different refractions depending on the angle of the light, it is possible to identify them and determine their proportion in the rock, as well as their orientation and arrangement.
Thin section of granite under polarised light [photo by Thomas Bresson — Granite seen under a microscope, CC BY 2.0] 🔽
Thin section of basalt under polarised light 🔽
Granite: it mainly consists of quartz, potassium feldspars, plagioclases and micas. Granite and its associated rocks form the bulk of the continental crust. 🔽
Syenite: grey, purplish or reddish in colour, it is composed mainly of alkali feldspar, biotite and hornblende. 🔽
Gabbro: composed mainly of pyroxene and feldspar, it is found in the lower layer of the oceanic crust (but also on the Moon!). 🔽
Rhyolite: fairly light in colour, pinkish or grey and sometimes blue, rhyolite is a rock with a microlitic structure containing minerals visible to the naked eye: quartz, feldspars and biotite. 🔽
Basalt: composed of plagioclase (50%), pyroxene (25 to 40%), olivine (10 to 25%), and 2 to 3% magnetite; it is one of the main constituents of the oceanic crust, and also of the Moon (it is thought to be an important constituent of the crusts of Mars, Venus and Mercury). 🔽
Trachyte: this is a fairly light-coloured explosive rock, rich in alkali feldspars and with a fairly high silica content. 🔽
Andesite: the most common volcanic rock after basalt, it is dark grey to light grey or brown, composed mainly of pyroxene, plagioclase and amphibole. 🔽
Metamorphic rocks
A metamorphic rock is formed by the recrystallisation, and usually deformation, of sedimentary or igneous rocks (or even other metamorphic rocks) under the effect of temperature and pressure at depths of several kilometres. Metamorphism occurs without melting of the original rock. This transformation results in a change in the texture, mineralogical composition or chemical composition of the rock. Water content also influences metamorphism. Due to their diversity and the complexity of determining their origin, the classification of metamorphic rocks is not clearly defined and is based on different criteria that lead to several types of classification.
Schists: these are fine-grained, plate-like rocks, varying in shade of green depending on the minerals present [photo Gabriel HM — Own work, CC BY-SA 4.0]. 🔽
Slate: formed from clay that has undergone slight metamorphism, slate is a type of schist. 🔽
Marble: derived from limestone, it consists mainly of calcite crystals. It comes in a wide variety of colours and veining patterns. 🔽
Gneiss: they have two possible origins: metamorphism of igneous rocks (orthogneiss, whose proportion of light-coloured minerals is similar to that of granite, 1/3 quartz, 2/3 feldspars) or sedimentary rocks (paragneiss, characterised by an abundance of micas and alumina silicates). [photo Huhulenik - Own work, CC BY 3.0].🔽
Sources
How to validate this Earth Cache
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📌 Reminder of questions
- 0: A photo of you or an object representing you in Square Foch is required to validate this Earth Cache.
- 1 to 5: Observe the areas highlighted in blue: describe the texture, colour and elements that make up this rock. Referring to the description, what type of rock is it? What type does it belong to (sedimentary, plutonic igneous, effusive igneous, metamorphic)?
- 6: What type of rock is not present (sedimentary, plutonic igneous, effusive igneous, metamorphic)?
Thank you in advance for not posting spoiler photos in your logs! 🙂
Happy Geocaching!