#3 Toulinguet : altération du grès EarthCache

 La pointe du Toulinguet est une pointe rocheuse qui s’avance plein ouest vers l’océan Atlantique. Elle majoritairement formée de grès armoricain, un grès très résistant à l’altération et à l’érosion.

Au travers de cette cache, nous vous invitons à vous rendre jusqu’au bout de cette pointe pour constater l’étendue des dégâts consécutifs à l’altération et à l’érosion de la roche qui la constitue et comprendre pourquoi elle (cette pointe) va, tôt ou tard, se transformer en un chapelet d'îlots (comme les Tas de Pois de la pointe de Pen Hir), pour finalement disparaître.

Malheureusement, ou peut-être heureusement après tout, la zone n’est pas accessible en raison de la présence de la Marine nationale. Mais les coordonnées finales sont hors du périmètre militaire et vous avez la possibilité de vous y rendre en embarcation ou en longeant (à pied) les falaises. Dans ce dernier cas, ce n'est réalisable qu'uniquement lors des grandes marées (coefficient 105 minimum) hors période hivernale : idéalement en août, septembre ou octobre. Comptez alors 1h à 1h30 de progression à l’aller et autant au retour. L’idéal est de repartir des coordonnées finales un peu avant l’étale de basse mer. Pensez à vous munir de gants et de bottes et à télécharger la description de cette cache, la 3/4/5G n'est pas toujours présente.

  Pointe du Toulinguet is a rocky headland jutting due west towards the Atlantic Ocean. It's mostly made up of Armorican sandstone, which is highly resistant to weathering and erosion.

With this cache, we invite you to go all the way to the end of this headland to see the damage resulting from weathering and erosion of the rock that makes it up, and to understand why it (this headland) will sooner or later turn into a string of islets (like the Tas de Pois at Pen Hir headland), and finally disappear.

Unfortunately, or perhaps fortunately after all, the area is not accessible due to presence of French Navy equipment. But the final coordinates are outside the military perimeter, and you can get there by boat or by walking along the cliffs. If you choose to walk along the cliffs, this is only possible during high tides (minimum 105 coefficient) outside the winter period, ideally in August, September or October. You should allow 1h to 1h30 for the trip out and the same for the return. Ideally, you should start from the final coordinates just before slack water. Don't forget to bring gloves and boots, and download the description of this cache, as 3/4/5G is not always available.

 Pour atteindre les coordonnées finales, vous devrez grimper le long d’une falaise pour vous rendre à une altitude d’environ vingt mètres afin d’observer la roche (en zone A) comme sur la photo ci-dessous. Après cette observation, repérez la maison-phare et observez l’affleurement comme en zone B en incrustation dans la photo.

 To reach the final coordinates, you'll need to climb up a cliff to an altitude of around twenty meters to look at the rock (zone A) as shown in the picture below. After this point, locate the lighthouse house and look at the outcrop as in zone B in the inset picture.

 Travail à effectuer

1. En A, en observant la roche sous vos pieds que constatez-vous ? Merci de détailler un minimum vos observations.
2. Selon vous, quel est l’indice le plus évident qui indique que la roche a subi ou est en train de subir une altération ?
3. Selon vous toujours, quel/s est/sont le/s type/s d’altération en cours que vous décelez ? Pensez-vous qu’il s’agisse du/des types le/s plus efficace/s ? Merci de justifier votre dernière réponse.
4. En B, hormis les strates ou les couches dont le pendage (l’inclinaison) est un peu supérieur à 45°, que constatez-vous de remarquable au sein de l’affleurement ?
5. Une photo, sur laquelle apparait clairement votre pseudo, prise au point zéro (pas de « photos d’archives » svp) est à joindre soit avec votre commentaire, soit avec vos réponses. Conformément aux directives mises à jour par GC HQ et publiées en juin 2019, des photos peuvent être exigées pour la validation d'une earthcache.

Marquez cette cache "Trouvée" et envoyez-nous vos propositions de réponses. Nous vous contacterons en cas de problème.

- - -

Homework

1. At A, looking at the rock beneath your feet, what do you notice? Please describe your observations in as much detail as possible.
2. According to you, what is the most obvious indication that the rock has undergone or is undergoing weathering?
3. According to you, what type(s) of ongoing weathering do you identify? Do you think they are the most effective type(s)? Please justify your last answer.
4. In point B, except for the strata or layers whose dip (inclination) is slightly greater than 45°, what is the most remarkable thing about the outcrop?
5. A picture, clearly showing your pseudonym, taken at ground zero (no "stock photos" please), is to be attached with your comments or with your answers. In accordance with the updated guidelines from Geocaching Headquaters published in June 2019, photos are now an acceptable logging requirement and will be required to log this earthcache.

Log this cache "Found it" and send us your answers. We will contact you in case of problems.

La presqu’île de Crozon offre un rivage découpé dans un mille-feuilles de roches sédimentaires, d’âge paléozoïque.

C’est en effet à partir de -475 millions d’années que s’est formé l’essentiel du sous-sol. À cette époque, la Bretagne était située sous la mer, près du pôle Sud, en bordure d’un méga-continent appelé Gondwana.

Les particules de sable et de vase transportées du continent vers la mer s’y sont déposées en couches successives. Compactées au fil du temps, elles se sont transformées en grès et en argilites. Quelques animaux marins, ainsi que les traces de leurs activités, ont en même temps été fossilisés.

Cette sédimentation marine, perturbée en presqu’île de Crozon par une activité volcanique (-448 millions d'années), s’est poursuivie sur près de 150 millions d'années, pendant la lente dérive du Gondwana vers le Nord. Près de 3 500 mètres d’épaisseur de sédiments se sont ainsi accumulés, en enregistrant des environnements marins périglaciaires (-444 millions d'année) puis tropicaux (-385 millions d'années).

Vers -320 millions d'années, la collision entre les plaques Gondwana et Laurussia, lors de la constitution de la Pangée, a entraîné la formation d’une immense chaîne de montagnes (la chaîne varisque ou hercynienne) dont les sommets pouvaient atteindre 4 000 mètres d’altitude en Bretagne.

Soumises à d’énormes pressions tectoniques, les roches de la future presqu’île se sont plissées et facturées. Tout en perdant leur horizontalité initiale, les couches sédimentaires se sont transformées : les grès ont évolué en quartzites et les argiles en schistes.

Depuis lors émergée, cette imposante chaîne de montagnes a été érodée, puis à nouveau fracturée lors de l’ouverture de l’océan Atlantique (-180 millions d'années)

Les fluctuations du niveau marin, dues à l’alternance d’épisodes glaciaires et tempérés au Quaternaire (de -2.6 millions d'années à nos jours) ont enfin dessiné le trait de côte de cet ancien massif (le Massif armoricain), dont les plus hautes collines avoisinent aujourd’hui les 400 mètres d’altitude.

👉 Histoire géologique de la presqu'île de Crozon en dessins.

Sources : https://www.reservepresquiledecrozon.bzh

Crozon Peninsula boasts a shoreline carved out of many strata of sedimentary rock dating back to the Paleozoic Era.

In fact, most of its subsoil was formed some 475 million years ago (mya). At that time, Brittany was under water, close to the South Pole, at the edge of a supercontinent called Gondwana.

Particles of sand and mud carried from the continent out to the sea were deposited there in successive layers. Compacted over time, they gradually transformed into sandstone and mudstone. Some sea animals along with traces of their activities, were fossilized at the same time.

This marine sedimentation, that was disrupted by volcanic activity on Crozon Peninsula (448 mya), continued over the course of nearly 150 million years (myr), during Gondwana’s slow drift northwards. Nearly 3,500 meters of sediments accumulated in depth, where both periglacial and then tropical marine environments were recorded (444 and 385 mya, respectively).

Around 320 mya, the collision of the Gondwana and Laurussia plates, during the assembly of Pangea, led to the formation of an immense mountain range (the Variscan or Hercynian orogeny) whose peaks stood as high as elevation of 4,000 meters in Brittany.

Subjected to tremendous tectonic pressure, the rocks of the future peninsula folded and farctured. Whilst losing their initial horizontality, the sedimentary layers were transformed : the sandstone evolved into quartzite and the mudstone into shale.

After emerging, the imposing mountain range eroded and then fractured again at the time of opening of the Atlantic Ocean (180 mya).

Fluctuations in the sea level, caused by the alternating glacial and tempered episodes of the Quaternary period (from 2.6 mya to the present day), finally drawing the coastline of the ancient Armorican mountain range, whose tallest hillsides now rise to altitudes of around 400 meters.

👉 Geologic timeline illustrations of Crozon peninsula (only in french).

Sources : https://www.reservepresquiledecrozon.bzh

 Affleurement
En géologie, un affleurement est un ensemble de roches non séparées du sous-sol, mis à nu par un ensemble de facteurs (érosion hydraulique, glaciaire, marine ou activité humaine) sans être masquées par des formations superficielles (sol, éboulis, alluvions, dépôts éoliens ou glaciaires…).

 Outcrop
In geology, an outcrop is a set of rocks not detached from the subsoil, uncovered by a combination of factors (hydraulic, glacial, marine erosion or human activity) without being masked by surface formations (soil, scree, alluvium, eolian or glacial deposits, etc.).

- - -

 Lithologie  stratigraphie, lithostratigraphie et formation
La lithologie correspond à la description des caractéristiques macroscopiques d'une roche, par exemple sa texture.
La stratigraphie est la branche des sciences géologiques qui s'intéresse à l'étude des roches stratifiées (en couches) en termes de temps et d'espace.
La lithostratigraphie est branche de la stratigraphie qui s'intéresse à la description des unités rocheuses en fonction de leurs caractéristiques lithologiques.
La formation est l'unité fondamentale utilisée en lithostratigraphie. Des caractéristiques spécifiques distinguent une formation rocheuse d'une autre. Les formations peuvent être subdivisées en membres et plusieurs formations constituent un groupe.

 Lithology  stratigraphy, lithostratigraphy and formation
Lithology describes the macroscopic features of a rock, such as its texture.
Stratigraphy is the branch of geologic sciences concerned with the study of stratified (layered) rocks in terms of time and space.
Lithostratigraphy is the branch of stratigraphy concerned with the description of rock units in terms of their lithological features.
The formation is the fundamental unit used in lithostratigraphy. Specific features distinguish one rock formation from another. Formations may be subdivided into members and together several formations constitute a group.

- - -

Roche sédimentaire et roche détritique
Une roche sédimentaire est une roche exogène, c'est-à-dire qui se forme à la surface de la Terre. Elle résulte de l'accumulation en couches et du compactage de débris d'origine minérale (dégradation d'autres roches), organique (restes de végétaux ou d'animaux, fossiles), sous l'action de l'érosion, aux effets du vent, de l'eau, des alternances climatiques (gels - dégels), etc. Le grès, le calcaire et le charbon sont des exemples de roches sédimentaires.

Une roche détritique est une roche le plus souvent sédimentaire et les sédiments détritiques sont constitués de fragments brisés, altérés et transportés de roches préexistantes ou de restes d'organismes. Les roches détritiques sont majoritairement terrigènes. Ce terme est utilisé pour préciser la nature inorganique et l'origine physique des roches. Le grès est un exemple de roche détritique.

Sedimentary rock and detrital rock
A sedimentary rock is an exogenous rock, i.e. one formed on the Earth's surface. It results from the layered accumulation and compaction of debris of mineral (degradation of other rocks) or organic (plant or animal remains, fossils) origin, under the action of erosion, wind, water, climatic alternations (freezing - thawing), etc. Sandstone, limestone and coal are examples of sedimentary rocks.

A detrital rock is usually sedimentary rock and detrital sediments are made up of broken, weathered and transported fragments of pre-existing rocks or organism remains. Detrital rocks are predominantly terrigenous. This term is used to specify the inorganic nature and physical origin of the rocks. Sandstone is an examples of detrital rock.

- - -

Grès et grès armoricain
Le grès est une roche sédimentaire détritique formée par l'accumulation et la cimentation (ou diagenèse) de grains de sable. Les grains de sable proviennent de la désagrégation de roches exposées aux intempéries. Les deux minéraux les plus fréquents des grains de sable sont le quartz et le feldspath.

L’appellation « grès armoricain » est une appellation provenant d'une formation appelée « formation du Grès armoricain ».

 Sandstone and Armorican sandstone
Sandstone is a detrital sedimentary rock made up of the accumulation and cementation (or diagenesis) of sand grains. Sand grains come from the weathering of rocks. The two most common minerals found in sand grains are quartz and feldspar.

The name "Armorican sandstone" comes from a geological formation called "Armoricain Grès formation" (Armorican Sandstone formation).

- - -

 Formation du Grès armoricain
Il s’agit d’une formation composée de 3 membres (inférieur, moyen ou Gador et supérieur), mise en place entre -478 et -470 millions d’années consécutivement au démantèlement (altération + érosion) d’une chaîne de montagne.

La majorité des grès de cette formation est composée de grains de quartz en quantité très importante (parfois de l’ordre de 95%). Une roche dont la teneur en grains de quartz est très importante est appelée « quartzite ». Les grès de cette formation sont habituellement de couleur gris clair à blanchâtre. Ils peuvent, par moment, présenter une couleur beige ou rouille lorsque qu’ils contiennent des oxydes de fer.

Cependant, la formation du Grès armoricain ne contient pas uniquement des quartzites. Elle est aussi formée de schistes (de la vase à l’origine) dont la couleur est d’un gris foncé, de siltites (terme d’origine anglaise qui désigne une roche dont l’origine est le limon - silt) de couleur brun clair ou beige, d’argilites (de l’argile à l’origine) de couleur beige-brun, ainsi que de conglomérat (un assemblage de morceaux de roches bien plus volumineuses que du sable). Même ensembles, ces trois constituants sont très minoritaires.

 Armoricain Grès formation (Armorican Sandstone formation)
It is a geological formation composed of 3 members (lower fm, middle or Gador fm and upper fm), formed between 478 and 470 Mya (million years ago) following the break-up (alteration + erosion) of a mountain chain.

Most of the sandstones from this formation contain large quantities of quartz grains (sometimes as much as 95%). A rock with a very high quartz grain content is called "quartzite". Sandstones from this formation are usually light gray to whitish in color. They may occasionally take on a beige or rusty color when they contain iron oxides.

However, the Armorican Sandstone formation contains more than just quartzite. It is also made up of schists/shales (originally silt), which are dark gray in color, siltstones (light brown or beige in color), argillites (originally clay), which are beige-brown in color, and conglomerates (an assemblage of rock pieces much larger than sand). Even together, the proportion of these three constituents is minor.

- - -

 Altération et érosion des roches
L’altération, aussi appelée météorisation, correspond à la décomposition des roches et des minéraux à la surface et sous la surface de la Terre par l'action de processus physiques, chimiques et biochimiques. Il s'agit essentiellement de la réponse des matériaux terrestres aux faibles pressions, aux basses températures et à la présence d'air et d'eau qui caractérisent l'environnement proche de la surface, mais qui n'étaient pas typiques de l'environnement de formation.

L'altération physique provoque la désintégration de la roche par des processus mécaniques et dépend donc de l'application d'une charge. Les principales sources d'altération physique sont la dilatation et la contraction thermiques de la roche, la libération de pression sur la roche par l'érosion des matériaux sus-jacents, le gel et le dégel alternés de l'eau entre les fissures et les interstices de la roche, la croissance des cristaux dans la roche et la croissance des plantes et des organismes vivants dans la roche. L'altération des roches implique généralement une altération chimique au cours de laquelle la composition minérale de la roche est modifiée, réorganisée ou redistribuée. Les minéraux de la roche sont exposés à la dissolution, l'hydrolyse, l'hydratation et l'oxydation par les eaux en circulation. Ces effets sur la décomposition des minéraux s'ajoutent aux effets des organismes vivants et des plantes comme extraction de nutriments pour altérer la roche (altération biochimique).

Au cours du processus d'altération, la dispersion des matériaux désintégrés ou altérés se produit dans le voisinage immédiat de la roche, mais la masse rocheuse reste in situ.

L’érosion correspond l’ensemble des phénomènes externes qui, à la surface du sol ou à faible profondeur, enlèvent tout ou partie des terrains existants et modifient ainsi le relief. Altération et érosion sont intimement liées. Cependant, une définition plus large de l'érosion, inclut l'altération en tant que composante de la dégradation générale de tous les reliefs avec l'action du vent et les processus fluviaux, marins et glaciaires.

 Weathering and rock erosion
Weathering is the breakdown of rocks and minerals at and below the Earth's surface by physical, chemical and biochemical processes. It is essentially the reaction of terrestrial materials to the low pressures, low temperatures and presence of air and water that characterize the near-surface environment, but which were not typical of the environment of formation.

Physical weathering leads to the breakdown of rock by mechanical processes, and is therefore subject to the action of a load. The main sources of physical weathering are thermal expansion and contraction of the rock, the release of pressure on the rock by erosion of overlying materials, alternating freezing and thawing of water between cracks and interstices in the rock, crystal growth in the rock and the growth of plants and living organisms in the rock. Rock weathering generally involves chemical weathering, during which the mineral composition of the rock is modified, reorganized or redistributed. Rock minerals are subjected to dissolution, hydrolysis, hydration and oxidation by circulating water. These effects on mineral breakdown are added to the effects of living organisms and plants as nutrient extraction to alter the rock (biochemical weathering).

During the weathering process, disintegrated or weathered materials are scattered in the immediate surroundings of the rock, but the rock mass remains in situ.

Erosion refers to all external phenomena which, at the surface of the ground or at shallow depths, remove all or part of the existing ground and thus modify the relief. Weathering and erosion are intimately linked. A broader definition of erosion, however, includes weathering as a component of the general breakdown of all landforms through wind action and fluvial, marine and glacial processes.

- - -

Références – References

Dictionnaire de Géologie - 8e éd. (Foucault)
A Dictionary of Geology and Earth Sciences (Oxford Quick Reference), 5th Edition (Allaby, Michael)
Éléments de géologie, 17ème édition - Dunod