Un filon de dolérite et son altération EarthCache

Introduction

🎯 L’objectif de cette EarthCache est de découvrir comment un filon de dolérite s’est mis en place dans une fracture, reconnaître la texture de la roche fraîche, puis comprendre son altération “en boules”.

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, de répondre aux questions et de me renvoyer les réponses.

Accès & sécurité : Affleurement côtier soumis aux marées. Vérifiez l’horaire des marées et ne vous engagez jamais si la mer monte. Chaussures adaptées, attention aux rochers glissants.
Aucun prélèvement ni dégradation — observez uniquement ce qui est déjà affleurant ou cassé naturellement.

Pour valider la Earthcache

Pour pouvoir valider cette EarthCache, vous devrez répondre correctement aux questions suivantes et ajouter à votre log une photo de vous, de votre GPS ou de votre pseudo au waypoint de la cache. Cette photo permettra de valider le « trouvé » en cas de mauvaise réponse aux questions. Attention : ne pas montrer les réponses sur votre photo.

Merci d’envoyer vos réponses via mon profil ou via la messagerie geocaching.com, ne les donnez pas dans votre log. Les logs enregistrés sans réponses seront supprimés.

Vous pouvez loguer la cache "trouvé" sans attendre ma confirmation, je vous contacterai en cas de problème.

N’hésitez pas à lire le descriptif pour vous aider à répondre aux questions.

Question 1 : Expliquez comment un filon de dolérite se forme et pourquoi la dolérite est à grain fin à moyen

Question 2 : Sur l’affleurement, identifiez et décrivez :

(a) une zone gris‑vert/bleuté (dolérite saine) : aspect, dureté relative, cassure ;

(b) une croûte brune/violacée (oxydes de fer) : où se situe‑t‑elle et quelle épaisseur approximative ?

(c) une zone beige (argiles) : texture, cohésion, position par rapport au cœur sain.

Question 3 : Avec une loupe, sur une surface fraîche de dolérite (cassure naturelle), décrivez la texture : voyez‑vous de petites barrettes claires (plagioclase) et des plages sombres (pyroxènes) ? Aspect microgrenue ou plutôt homogène ?

Question 4 (optionnelle) : Testez délicatement un éclat au sol de dolérite avec un aimant. Réaction ? (Nulle / très faible / nette). Quel minéral pourrait l’expliquer ?

🧭  Qu’est‑ce qu’un filon de dolérite et comment se forme‑t‑il ?

✅ Le principe


Un filon (ou dyke) est une lame de magma qui remonte dans une fracture de la croûte terrestre puis se figeen profondeur. Quand ce magma est basaltique (pauvre en silice, riche en fer et magnésium) et refroidit ni trop vite ni trop lentement, il cristallise en dolérite (on dit aussi microgabbro) : une roche sombre, compacte, à grain fin à moyen. Elle est intermédiaire entre le basalte (refroidi très vite) et le gabbro (refroidi très lentement).

✅ Dans le nord de la Bretagne (secteur Cancale)


Le socle briovérien et granitique (b1W) a été recoupé par des filons de dolérite (dß) lors d’épisodes tectoniques anciens. La carte géologique BRGM 208 – “Baie du Mont‑Saint‑Michel” couvre ce secteur et documente ces terrains et les dépôts littoraux modernes. Sur tout le nord breton, des filons doléritiques affleurent fréquemment en falaise et sur l’estran.

📌 À retenir : un filon de dolérite = magma basaltique injecté dans une fracture, refroidi suffisamment lentement pour faire une roche très dure, sombre, finement grenue .

🪨 La dolérite “fraîche” : composition, structure et propriétés

✅ Minéraux principaux


La dolérite est dominée par des feldspaths plagioclases clairs et des pyroxènes sombres (souvent l’augite). Elle peut contenir olivine et magnétite en traces. La teneur en Ca (dans les plagioclases) est notable : jusqu’à ~10 % de CaO dans certaines dolérites bretonnes, ce qui pèsera ensuite sur le type d’argiles formées à l’altération.

✅ Structure (texture) typique


À l’œil ou à la loupe, on voit un enchevêtrement de baguettes de plagioclase entre lesquelles se logent les minéraux sombres ; on parle de texture doléritique (parfois ophitique quand de grands cristaux sombres englobent les feldspaths). Cette structure contribue à sa très grande résistance mécanique—d’où le surnom local de “pierre de fer”.

✅ Couleur et dureté


Fraîche, la dolérite est gris‑vert à gris bleuté ; en surface, elle vire au brun‑rouille par oxydation du fer. C’est une roche dense, très dure, souvent utilisée en empierrement ou en moellons quand on peut l’extraire en blocs.

📝 Pourquoi la dolérite s’altère “en boules” avec des croûtes brunes ?

La dolérite s’altère à cause des conditions météoriques (par l’eau de pluie et l’air). Voici le processus :

✅ L’eau pénètre par les fractures


L’infiltration se fait le long des diaclases (fissures naturelles) et attaque préférentiellement les angles des blocs. Comme les angles sont attaqués plus vite que les faces, les blocs prennent une forme arrondie : c’est l’altération sphéroïdale, dite aussi en pelures d’oignon. À chaque étape, une fine “écaille” se détache : on parle de désquamation.

✅ Hydrolyse des feldspaths → formation d’argiles


Les feldspaths plagioclases se décomposent : ils libèrent calcium, sodium, etc., et se transforment en argiles(smectites, chlorite, kaolinite selon le contexte). Dans les dolérites bretonnes, les argiles d’altération sont souvent riches en calcium, héritage de la chimie de la roche mère (teneur en CaO élevée).

✅ Oxydation du fer → teintes brun‑violacé à rouille


Le fer initialement dans les pyroxènes s’oxyde et précipite en goethite (brun) et hématite (rougeâtre). Cela crée des croûtes ferrugineusesen surface des boules ; avec le temps, ces croûtes se desquament en “écailles” qui ont une patine brun‑violacée.

✅ Mobilité des ions et tri des produits


Les ions solubles (Ca, Mg, Fe sous certaines formes) peuvent migrer ; le quartz résiduel se désagrège en sable, tandis que les argiles s’accumulent en beiges clairs et peuvent couler/ruisseler en traînées. Localement (et notamment sous climats anciens plus chauds), l’altération a pu aller jusqu’à une ferruginisation marquée (type “latéritisation”).

📌 À retenir : la dolérite s’arrondit en boules avec croûte ferrugineuse (brun‑violacé) ; la pâte beigecorrespond aux argiles d’altération ; le gris‑bleu/vert au cœur sain de la roche.

📚 Références

1. BRGM – Carte 208 “Baie du Mont‑Saint‑Michel” (géologie régionale, notice détaillée). http://ficheinfoterre.brgm.fr/Notices/0208N.pdf
2. Dolérite (définition, texture, mise en place). https://fr.geologyscience.com/roches/roches-ignées/roches-ignées-intrusives/diabase-ou-dolérite/
3. Altération en pelures d’oignon : boules de dolérite —  https://coord.info/GCAE5JC
4. Argiles d’altération riches en Ca (dolérites) — Lithothèque Passais‑Domfrontais.https://lithotheque.fr/paleozoi/BarentonDolerite/alteration.html
5. Ferruginisation (goethite/hématite) en Bretagne — Chauris, 2015, Bull. Soc. géol. minéral. Bretagne (PDF). https://bretagne-environnement.fr/sites/default/files/imports/2-Chauris.pdf

Introduction

🎯 The objective of this EarthCache is to understand how a dolerite dyke intruded into a fracture, to recognize the texture of the fresh rock, and then to explain its spheroidal (‘onion-skin’) weathering.

Reminder about EarthCaches: There is no container to find and no logbook to sign. You simply need to visit the location, answer the questions, and send your answers to me.

Access & Safety: This is a coastal outcrop subject to tides. Check the tide schedule and never attempt the visit if the tide is rising. Wear appropriate footwear and be cautious on slippery rocks. No collecting or damaging — only observe what is already exposed or naturally broken.

To validate the Earthcache

To validate this EarthCache, you must correctly answer the following questions and include in your log a photo of yourself, your GPS, or your username at the cache waypoint. This photo will help confirm the “found” status in case of incorrect answers. Important: do not show your answers in the photo.

Please send your answers via my profile or through the geocaching.com messaging system—do not include them in your log. Logs submitted without answers will be deleted.

You may log the cache as “found” without waiting for my confirmation; I will contact you if there’s an issue.

Feel free to read the description text. You’ll likely need it to answer some of the questions.

Question 1 : Explain how a dolerite dyke forms and why dolerite has a fine- to medium-grained texture.

Question 2 : On the outcrop, identify and describe:
(a) a gray-green/blue zone (fresh dolerite): appearance, relative hardness, fracture;
(b) a brown/purple crust (iron oxides): where is it located and what is its approximate thickness?
(c) a beige zone (clays): texture, cohesion, position relative to the fresh core.

Question 3 : Using a hand lens, examine a fresh surface of dolerite (natural fracture). Describe the texture: do you see small light-colored laths (plagioclase) and dark patches (pyroxenes)? Does it appear microgranular or rather homogeneous?

Question 4 (optionnal) : Gently test a dolerite fragment on the ground with a magnet. What is the reaction? (None / very weak / strong). Which mineral could explain this?

🧭  What is a dolerite vein and how is it formed?

✅ The principle

A dyke is a sheet of magma that rises up through a fracture in the Earth's crust and then solidifies at depth. When this magma is basaltic (low in silica, rich in iron and magnesium) and cools neither too quickly nor too slowly, it crystallizes into dolerite (also known as microgabbro): a dark, compact rock with a fine to medium grain. It is intermediate between basalt (which cools very quickly) and gabbro (which cools very slowly).

✅ In northern Brittany (Cancale area)

The Brioverian and granitic bedrock (b1W) was cut through by dolerite veins (dß) during ancient tectonic episodes. The BRGM 208 geological map – “Baie du Mont-Saint-Michel” covers this area and documents these terrains and modern coastal deposits. Throughout northern Brittany, dolerite veins frequently outcrop on cliffs and on the foreshore.

📌 Key point: a dolerite vein = basaltic magma injected into a fracture, cooled slowly enough to form a very hard, dark, finely grained rock.

🪨 Fresh dolerite: composition, structure, and properties

✅ Main minerals

Dolerite is dominated by light-colored plagioclase feldspars and dark pyroxenes (often augite). It may contain trace amounts of olivine and magnetite. The Ca content (in plagioclases) is significant: up to ~10% CaO in some Breton dolerites, which will then influence the type of clays formed during weathering.

✅ Typical structure (texture)

To the naked eye or under a magnifying glass, one can see a tangle of plagioclase rods between which dark minerals are lodged; this is referred to as a doleritic texture (sometimes ophitic when large dark crystals encompass the feldspars). This structure contributes to its very high mechanical strength—hence its local nickname of “iron stone.” .

✅ Color and hardness

When fresh, dolerite is gray-green to bluish gray; on the surface, it turns rust brown due to iron oxidation. It is a dense, very hard rock, often used as ballast or rubble when it can be extracted in blocks.

📝 Why does dolerite weather into “balls” with brown crusts?

Dolerite weathers due to weather conditions (rainwater and air). Here is the process:

✅ Water penetrates through fractures

Infiltration occurs along diaclases (natural cracks) and preferentially attacks the corners of the blocks. As the corners are attacked faster than the faces, the blocks take on a rounded shape: this is spheroidal weathering, also known as onion skin weathering. At each stage, a thin “flake” breaks off: this is called desquamation.

✅ Hydrolysis of feldspars → formation of clays

Plagioclase feldspars break down, releasing calcium, sodium, etc., and transforming into clays (smectites, chlorite, kaolinite, depending on the context). In Breton dolerites, weathered clays are often rich in calcium, a legacy of the chemistry of the parent rock (high CaO content).

✅ Iron oxidation → purple-brown to rust colors

The iron initially present in pyroxenes oxidizes and precipitates as goethite (brown) and hematite (reddish). This creates ferruginous crusts on the surface of the balls; over time, these crusts flake off into “scales” that have a brown-purple patina.

✅ Ion mobility and product sorting

Soluble ions (Ca, Mg, Fe in certain forms) can migrate; residual quartz breaks down into sand, while clays accumulate in light beige colors and can flow/run off in streaks. Locally (and particularly in warmer ancient climates), weathering may have led to marked ferruginization (a type of “lateritization”).

📌 Key points: dolerite forms into balls with an iron-rich crust (purplish brown); the beige paste corresponds to weathered clay; the gray-blue/green color corresponds to the healthy core of the rock.