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Une
Earthcache
Il ne s’agit pas d’une cache
physique. Pour loguer cette cache, vous devez dans un premier temps
prendre connaissance de sa description éducative en
matière de géologie, puis d’observer le
site sur lequel vous êtes, et enfin de répondre
aux questions qui vous seront posées.
Vous pourrez alors loguer en "Found it" sans attendre mais vous devez
me faire parvenir vos réponses en même temps en me
contactant soit par mail dans mon profil, soit via la messagerie
geocaching.com (Message Center), et je vous contacterai en cas de
problème. Les
logs enregistrés sans
réponses, sans photo individuelle, seront
supprimés.
La
formation des roches magmatiques (ignées)
◊
Intrusives / extrusives
Les roches magmatiques proviennent de la fusion partielle des roches en
profondeur. Elles se forment quand un magma se refroidit et se
solidifie.
- Ces roches sont dites intrusives
(ou plutoniques)
lorsqu'elles se forment en profondeur. Ce refroidissement lent permet
la formation de gros cristaux visibles à l'œil nu.
- Elles sont dites extrusives
(ou volcaniques)
lorsqu'elles sont par exemple crachées par un volcan
(basalte). Le refroidissement rapide de la roche ne permet pas la
formation de beaux cristaux.
Ce sont des roches essentiellement silicatées.
Elles sont formées de cristaux étroitement
enchevêtrés.
La texture traduit la vitesse et le milieu de cristallisation.
La nature des minéraux traduit la composition chimique du
magma.
Ces conditions peuvent se ramener, par une simplification
extrême, à deux facteurs principaux, la pression
et la température.
La "croûte" terrestre est essentiellement composée
de roches ignées intrusives.
On connaît surtout le granite qui est la roche
ignée la plus fréquente sur terre. Cette "classe"
de roche est facilement reconnaissables par la taille (visibles
à l'oeil nu) et la couleur des cristaux qui la compose.
Contexte de
cristallisation des roches magmatiques.
◊
Une cristallisation
fractionnée
Suivant leur composition chimique, les minéraux
n’ont pas tous la même température de
fusion.
Au cours du refroidissement d’un magma, les
minéraux ayant la température de fusion la plus
élevée cristalliseront en premier et auront tout
l’espace disponible.
Les minéraux cristallisent donc successivement par
cristallisation fractionnée. Au fur et à mesure
de cette cristallisation, la chambre magmatique se
différencie également.
◊
Une texture
différenciée
- Grenue
: tous les cristaux sont grands et également
développés (phénocristaux). Cela
témoigne d'un refroidissement lent en profondeur
- Microgrenue
: quelques grands cristaux (phénocristaux) dans une masse de
petits cristaux. Cela témoigne d'un refroidissement plus
rapide à profondeur moindre
- Microlithique
: quelques cristaux (phénocristaux possibles) dans une masse
homogène. Cela témoigne d'un refroidissement en 3
temps :
- En profondeur pour les gros cristaux
- Au cours de l’ascension du magma à
moyenne profondeur : cristallisation des microlithes
- En surface avec refroidissement brutal et consolidation
de verre
- Vitreuse
avec aucun cristal, refroidissement très brutal
FOCUS -
La structure granitique
◊
Introduction au granite
Le granite est
une roche magmatique plutonique à texture grenue,
c'est-à-dire entièrement cristallisée
et composée de minéraux bien
développés et visibles à
l'œil nu.
Celle-ci est le résultat du refroidissement lent, en
profondeur,
de grandes masses de magma qui formeront des plutons, ces derniers
étant actuellement en surface grâce au jeu de
l'érosion qui a décapé les roches
sus-jacentes.
Ces magmas, acides (c'est-à-dire relativement riches en
silice)
sont essentiellement le résultat de la fusion partielle de
la
croûte terrestre continentale.
Certains granites (plagiogranites) rencontrés en petits
plutons
dans la croûte océanique sont, quant à
eux le
résultat de la différentiation ultime de magmas
basiques.
Les granites sont formés de minéraux en grains
(cristaux), tous visibles à l'œil nu ; cette
apparence
leur vaut leur nom dérivé du latin granum, grain.
Ces
minéraux sont principalement du quartz, des micas (biotite
et/ou
muscovite), des feldspaths potassiques (orthoses) et des plagioclases.
Ils peuvent contenir également de la hornblende, de la
magnétite, du grenat, du zircon et de l'apatite.. En tout,
on
dénombre aujourd'hui plus de 500 couleurs de granites
différentes.
Le granite regroupe les leucogranites et les granitoïdes:
- leucogranites (du
grec leukos, blanc) : roches granitiques claires.
- granitoïde
: ce terme désigne
l'ensemble des roches de la famille des granites (granites, granites
monzonitiques, granodiorites) et aussi, parfois, l'ensemble des roches
magmatiques plutoniques saturées et à feldspaths
alcalins, dans ce cas, les granitoïdes comprennent alors, non
seulement les roches de la famille des granites, mais
également,
les syénites, les monzonites et les tonalites.
◊ Classification
par le diagramme de Streckeisen
La Classification du Triangle de Streckeisen est utilisée
pour
classer l'ensemble des roches magmatiques, à l'exclusion des
roches ultrabasiques. Toutefois, elle est plus adaptée aux
roches magmatiques acides et intermédiaires, c'est
à dire
aux roches plutôt leucocrates (claires).
En effet, elle est basée sur la proportion des trois
familles de
minéraux (leucocrates) essentiels dans ces roches. Il s'agit
des
feldspaths :
- A, le Feldspath
alcalin (Na : albite et K : orthose)
- P, le Plagioclase
(feldspath calco-sodique) ;
- Q, le Quartz pour
les roches
sur-saturées en silice (il existe une partie
inférieure
du triangle avec F, le feldspathoïde ou foïde pour
les roches
sous-saturées en silice)
À l’œil nu, on détermine
souvent les feldspaths en fonction de leur couleur, ou de leurs macles :
* les feldspaths alcalins sont en
général rosâtres et
présentent une macle
à deux individus (bisynthétique) [1] ;
* les feldspaths plagioclases ont
souvent des
teintes vert pâle et présentent au contraire des
macles
polysynthétiques [2], aux nombreux clivages polarisants.
Une
macle est une association orientée de plusieurs cristaux
identiques, dits individus, reliés par une
opération de
groupe ponctuel de symétrie.
Pour placer un échantillon sur le diagramme de
Streckeisen, il faut donc les proportions relatives des trois
composants : Quartz, Plagioclases, Feldspaths. La somme des
pourcentages doit toujours être égale à
100 %.
Un
échantillon de roche magmatique présentant 30 %
de
quartz, 40 % de feldspaths et 30 % de plagioclases est donc un granite
(si c'est une roche plutonique) ou une rhyolite (si c'est une roche
volcanique).
Un
échantillon marqué
par la présence de 5 % de quartz, 90 % de plagioclases et 5
% de
feldspaths est gabbro (roche plutonique) ou un basalte (roche
volcanique).
◊ Classification
par l'indice de coloration
Il est possible de caractériser une roche magmatique par sa
coloration, en lien direct avec la proportion en minéraux
ferromagnésiens qu'elle contient :
ZOOM
sur la géologie des lieux
En ces temps moyen-ageux, les ouvriers ne faisaient pas des centaines
de km pour aller chercher les pierres de constructions de leurs
maisons, encore moins de leurs murs. C'est pourquoi l'observation de
ces oeuvres humaines nous renseignent bien souvent sur la
géologie des lieux.
Selon info-terre, voici les sols en présence:
◊
Microgranite
La première cache de cette série vous a
présenté globalement les microgranites. Nous
n'y revenons pas.
Comme nous en avons (au moins) deux différenciés
sur le terrain d'observation, attardons-nous un peu sur ce
qui est présenté comme un "micro-alaskite porphyrique".
Micro, vous avez compris. Porphyrique, aussi. Mais Alaskite ?
◊
Granite à feldspath alcalin
Les granites à feldspath alcalin sont les membres terminaux
riches en feldspath alcalin des granites. Ce sont des roches
ignées plutoniques felsiques composées
essentiellement de (Q)uartz (20 à 60 % des
minéraux felsiques) et de feldspath (A)lcalin (plus de 90 %
des feldspaths). Les feldspaths
(P)lagioclases lorsqu'il est présent, est
présent en faible quantité et présente
une composition riche en sodium.
L'indice de couleur typique d'un granite à
feldspath alcalin se situe entre 0 et 20 %.
En raison de leur forte teneur en feldspath potassique, ces roches ont
tendance à présenter des teintes allant du rouge
intense au rose.
La biotite et la hornblende représentent les
minéraux mafiques les plus courants.
Certains granites à feldspath alcalin peuvent être
si riches en éléments alcalins (Na et K) qu'ils
contiennent de la Na-amphibole (richtérite) et/ou de la
Na-pyroxène (aegirine) : dans ce cas, ils doivent
être classés comme granites peralcalins.
◊
Alaskite
L'alaskite est un sous-type de roche granitique de couleur claire,
composée presque entièrement de quartz et de
feldspath alcalin, et dont l'indice de couleur est inférieur
à 10 (variété leucocrate de granite
à feldspath alcalin).
Ils sont ainsi classés dans la section 2 du diagramme de
Streckeisen,
sources:
https://geologyistheway.com/igneous/alkali-feldspar-granite;
https://www.mindat.org/min-48135.html
◊
Tuf
Il ne vous aura pas échappé que nous trouvons
également des tufs dans ce sol.
Alors, ce mot "tuf"... rien à voir avec les tuches dans le
ch'nord (c'est pour savoir si vous me lisez bien). Ce n'est pas non
plus ce qu'on appelle "tuffeau" ou "tuffe" ou "tuf calcaire" sur les
coteaux de Loire ou de Seine par exemple, qui est une craie.
Le tuf est un type de roche sédimentaire qui se
forme à partir de la consolidation de cendres volcaniques et
d’autres débris volcaniques. Il s'agit d'un type
de roche unique résultant d'éruptions volcaniques
explosives, au cours desquelles un mélange de cendres
chaudes, de fragments de roche et de gaz est expulsé dans
l'atmosphère. À mesure que ces
matériaux se déposent et s’accumulent,
ils peuvent éventuellement être
compactés et cimentés pour former du tuf.
Pour aller plus
loin:
La série des tufs anthracifères est une
témoin du volcanisme Viséen (340Ma) que l'on
retrouve la plus en surface des sols roannais.
Elle distingue deux masses ignimbritiques1
alimentées par des filons de microgranites:
- le “tuf commun” (rhyodacites2)
- le “tuf Picard” (rhyolites3);
1 Une
ignimbrite
est une roche formée de
débris
de lave acide issus d'une nuée ardente et soudés
avant leur refroidissement, mélangés à
une matrice vitreuse. Elle a un aspect de pierre ponce. Les ignimbrites
peuvent être blanches, grises, roses, beiges, brunes ou
noires - selon leur composition et leur densité
(principalement de couleur gris foncé à
gris-bleu).
2 La
rhyodacite
est une roche volcanique extrusive dont la composition constitue un
intermédiaire entre la dacite et la rhyolite. C'est
l'équivalent extrusif de la granodiorite. Des
phénocristaux
riches en plagioclase, sanidine, quartz, et biotite, ou hornblende,
sont typiquement inclus dans une
matrice aphanitique (à grain très
fin, dont les cristaux sont trop petits pour être visibles
à l'œil nu) à l'éclat
vitreux. La rhyodacite est une roche à haute teneur en
silice et se retrouve souvent sous forme de
dépôts volcaniques pyroclastiques
éjectés de façon explosive en raison
de la haute viscosité des laves siliceuses.
3 La
rhyolite
est une roche volcanique de couleur assez claire, rosée ou
grise et parfois bleue. C'est une roche à
structure microlitique
présentant des
minéraux
visibles à l'œil nu : quartz,
feldspaths et biotite (ce dernier étant un
minéral accessoire).
Bonus:
Pour faire bien en soirée, ou sur un event geocaching:
saviez-vous que les Moaïs de l'île de
Pâques ont été sculptés dans
du tuf volcanique !
sources:
https://planet-terre.ens-lyon.fr/ressource/Img683-2020-08-31.xml
Questions
La lecture de la description de cette earthcache est
normalement suffisante pour vous permettre de réaliser les
observations demandées et de répondre aux
questions posées.
Une cotation difficulté plus élevée de
l'earthcache demandera des observations et des réponses plus
élaborées.
Pour information, au-delà du
repérage réalisé sur place, la
conception d'une earthcache prend en moyenne 1/2 journée
(voire 1 jour pour les plus techniques avec la recherche des
informations géologiques). Merci de respecter ce travail.
En
ces temps moyen-ageux, les ouvriers ne faisaient pas des centaines
de km pour aller chercher les pierres de constructions de leurs
maisons, encore moins de leurs murs. C'est pourquoi l'observation de
ces oeuvres humaines nous renseignent bien souvent sur la
géologie des
lieux. Focalisons-nous sur ce mur d'enceinte, et sur quelques pierres
différenciées.
Préambule:
Prenez une photo de vous (photo de groupe non acceptée), ou
de votre objet distinctif de
géocacheur, ou de votre surnom écrit sur une
feuille de papier ou à la main... avec le
belvédère en
arrière-plan,
et joignez-la à votre log ou à vos
réponses
Question : Pour
chacune des pierres numérotées sur la photo,
réalisez les étapes suivantes:
- décrire la roche en
présence
- texture,
- grain, cristaux, taille,
- homogénéité,
- couleur avec indice de coloration lorsque
pertinent,
- ...
- cette roche est-ellle de nature
sédimentaire ou magmatique
- si la roche est sédimentaire, est-ce
un calcaire, un grès, un tuf, autre chose ?
- si la roche est magmatique, est-ce un granite,
un microgranite, peut-être porphyrique, une rhyodacite, une
rhyolite, autre chose... ?
Cette earthcache
étant cotée D3, vos observations puis
réponses devront être précises et
argumentées pour valider votre log, tous les
éléments sont la description.
An
Earthcache
This is not a physical cache. To log this cache, you
must first read its educational description of geology, then observe
the site on which you are, and finally answer the questions that will
be asked.
You can then log in to "Found it" immediately but you must send me your
answers at the same time by contacting me either by email in my profile
or via geocaching.com (Message Center) messaging, and I will contact
you in case of any problems.
Logs saved without answers, without photo,
will be deleted.
Formation
of igneous rocks
◊
Intrusive / extrusive
Igneous rocks come from the partial melting of rocks at depth. They
form when magma cools and solidifies.
- These rocks are called intrusive
(or plutonic)
when they form at depth. This slow cooling allows the formation of
large crystals visible to the naked eye.
- They are called extrusive
(or volcanic)
when they are, for example, spewed out by a volcano (basalt). The rapid
cooling of the rock does not allow the formation of beautiful crystals.
These are essentially silicate rocks.
They are made up of tightly intertwined crystals.
The texture reflects the speed and medium of crystallization.
The nature of the minerals reflects the chemical composition of the
magma.
These conditions can be reduced, by extreme simplification, to two main
factors, pressure and temperature.
The Earth's "crust" is essentially composed of intrusive igneous rocks.
We especially know granite which is the most common igneous rock on
earth. This "class" of rock is easily recognizable by the size (visible
to the naked eye) and the color of the crystals that compose it.
Context of
crystallization of igneous rocks.
◊
Fractional crystallization
Depending on their chemical composition, minerals do not all have the
same melting temperature.
As a magma cools, the minerals with the highest melting temperature
will crystallize first and have all the space available.
The minerals therefore crystallize successively by fractional
crystallization. As this crystallization progresses, the magma chamber
also differentiates.
◊
A differentiated texture
- Grainy:
all crystals are large and equally developed (phenocrysts). This
indicates slow cooling at depth.
- Micrograin:
a few large crystals (phenocrysts) in a mass of small crystals. This
indicates faster cooling at shallower depths.
- Microlithic:
a few crystals (possible phenocrysts) in a homogeneous mass. This shows
cooling in 3 stages:
- Deep for large crystals
- During the ascent of magma to medium depth:
crystallization of microliths
- On the surface with sudden cooling and glass consolidation
- Glassy
with no crystal, very sudden cooling
FOCUS -
Granite structure
◊
Introduction to granite
Granite is a plutonic magmatic rock with a grainy texture, that is to
say entirely crystallized and composed of well-developed minerals
visible to the naked eye.
This is the result of the slow cooling, in depth, of large masses of
magma which will form plutons, the latter currently being on the
surface thanks to the play of erosion which has stripped the overlying
rocks.
These magmas, acidic (that is to say relatively rich in silica) are
essentially the result of the partial fusion of the continental crust.
Some granites (plagiogranites) encountered in small plutons in the
oceanic crust are, for their part, the result of the ultimate
differentiation of basic magmas.
Granites are formed of mineral grains (crystals), all visible to the
naked eye; this appearance gives them their name derived from the Latin
granum, grain. These minerals are mainly quartz, micas (biotite and/or
muscovite), potassium feldspars (orthoclases) and plagioclases. They
can also contain hornblende, magnetite, garnet, zircon and apatite. In
total, there are now more than 500 different colours of granites.
Granite includes leucogranites and granitoids:
- leucogranites (from the Greek leukos, white): light
granitic rocks.
- granitoid: this term refers to all rocks of the granite
family (granites, monzonitic granites, granodiorites) and also,
sometimes, all saturated plutonic magmatic rocks and rocks with alkali
feldspars; in this case, the granitoids then include not only rocks of
the granite family, but also syenites, monzonites and tonalites.
◊
Classification by the
Streckeisen diagram
The Streckeisen Triangle Classification is used to classify all igneous
rocks, excluding ultrabasic rocks. However, it is more suitable for
acidic and intermediate igneous rocks, i.e. rather leucocratic (light)
rocks.
Indeed, it is based on the proportion of the three essential families
of minerals (leucocratic) in these rocks. These are the feldspars:
- A, Alkali feldspar (Na: albite and K: orthoclase)
- P, Plagioclase (calcium-sodium feldspar);
- Q, Quartz for rocks oversaturated in silica (there is a
lower part of the triangle with F, feldspathoid or foid for rocks
undersaturated in silica)
With the naked eye, feldspars are often identified by their colour, or
by their twins:
- alkali feldspars are generally pinkish and have a twin with
two individuals (bisynthetic) [1];
- plagioclase feldspars often have pale green hues and, on
the contrary, have polysynthetic twins [2], with numerous polarising
cleavages.
A twin is an oriented
association of several identical crystals, called individuals, linked
by a point group operation of symmetry.
To place a sample on the Streckeisen diagram, the relative proportions
of the three components are therefore required: Quartz, Plagioclase,
Feldspar. The sum of the percentages must always be equal to 100%.
A sample of igneous rock with
30% quartz, 40% feldspar and 30% plagioclase is therefore a granite (if
it is a plutonic rock) or a rhyolite (if it is a volcanic rock).
A sample marked by the presence of 5% quartz, 90% plagioclase and 5%
feldspar is gabbro (plutonic rock) or a basalt (volcanic rock).
◊
Classification by color index
It is possible to characterize a magmatic rock by its coloring,
directly linked to the proportion of ferromagnesian minerals it
contains:
ZOOM
sur la géologie des lieux
In medieval times, workers didn't travel hundreds of kilometers to
collect stone for their houses, much less for their walls. This is why
observing these human works often provides us with valuable information
about the geology of the area.
According to Info-Terre, the following soil types are present:
◊
Microgranite
The first cache in this series gave you a general overview of microgranites. We
won't go over them again.
Since we have (at least) two differentiated ones on the observation
site, let's take a closer look at what is presented as a "porphyritic
micro-alaskite." Micro, you get the idea. Porphyritic, too. But
alaskite?
◊
Alkali feldspar granite
Alkali feldspar granites are the alkali feldspar-rich end members of
granites. They are felsic plutonic igneous rocks composed primarily of
(Q)uartz (20–60% of the felsic minerals) and (A)lkaline
feldspar (over 90% of the feldspars). (P)lagioclase feldspar, when
present, is present in small quantities and has a sodium-rich
composition.
The typical color index of an alkali feldspar granite is between 0 and
20%.
Due to their high K-feldspar content, these rocks tend to exhibit hues
ranging from intense red to pink.
Biotite and hornblende are the most common mafic minerals. Some alkali
feldspar granites may be so rich in alkali elements (Na and K) that
they contain Na-amphibole (richterite) and/or Na-pyroxene (aegirine):
in this case, they must be classified as peralkaline granites.
◊
Alaskite
Alaskite is a light-colored granitic rock subtype composed almost
entirely of quartz and alkali feldspar, with a color index of less than
10 (a leucocratic variety of alkali feldspar granite).
They are thus classified in section 2 of the Streckeisen diagram,
sources:
https://geologyistheway.com/igneous/alkali-feldspar-granite;
https://www.mindat.org/min-48135.html
◊
Tuf
You probably won't have missed the fact that we also find tuffs in this
soil.
So, the word "tuff"... has nothing to do with the tuches in the north
(joke just to make sure you're reading this correctly). Nor is it what
we call "tuffeau" or "tuffe" or "calcareous tuff" on the hillsides of
the Loire or Seine, for example, which is chalk.
Tuff is a type of sedimentary rock that forms from the consolidation of
volcanic ash and other volcanic debris. It is a unique rock type
resulting from explosive volcanic eruptions, during which a mixture of
hot ash, rock fragments, and gases is expelled into the atmosphere. As
these materials settle and accumulate, they can eventually be compacted
and cemented to form tuff.
To go further:
The anthraciferous tuff series is a testament to Viséan
volcanism (340 Ma) and is most commonly found on the surface of Roanne
soils.
It distinguishes two ignimbritic masses1 fed by
microgranite veins:
- the “common tuff” (rhyodacites2)
- the “Picard tuff” (rhyolites3);
1
An ignimbrite is a rock formed from acidic lava debris from a
pyroclastic flow that has been welded together before cooling, mixed
with a glassy matrix. It has a pumice-like appearance. Ignimbrites can
be white, gray, pink, beige, brown, or black—depending on
their composition and density (mostly dark gray to blue-gray in color).
2 Rhyodacite is an extrusive volcanic rock whose
composition is intermediate between dacite and rhyolite. It is the
extrusive equivalent of granodiorite. Phenocrysts rich in plagioclase,
sanidine, quartz, and biotite, or hornblende, are typically included in
an aphanitic (very fine-grained, with crystals too small to be visible
to the naked eye) matrix with a vitreous luster. Rhyodacite is a
high-silica rock and is often found as pyroclastic volcanic deposits
ejected explosively due to the high viscosity of siliceous lavas.
3 La
rhyolite
est une roche volcanique de couleur assez claire, rosée ou
grise et parfois bleue. C'est une roche à
structure microlitique
présentant des
minéraux
visibles à l'œil nu : quartz,
feldspaths et biotite (ce dernier étant un
minéral accessoire).
Bonus:
To make it a great evening, or at a geocaching event: did you know that
the Moai of Easter Island were sculpted from volcanic tuff!
sources:
https://planet-terre.ens-lyon.fr/ressource/Img683-2020-08-31.xml
Questions
Reading the description of this earthcache is
normally sufficient to allow you to make the requested observations and
answer the questions asked.
A higher difficulty rating of the earthcache will require more
elaborate observations and responses.
For information, beyond the identification carried
out on site, the design of an earthcache takes on average 1/2 day (or
even 1 day for the most technical with the search for geological
information). Thank you
for respecting this work.
In
those medieval times, workers didn't travel hundreds of kilometers to
collect stones for their houses, let alone their walls. This is why
observing these human works often tells us about the geology of the
area. Let's focus on this surrounding wall, and on some different
stones.
Preamble:
Take a photo of yourself (group photos not accepted), or your
distinctive geocacher item, or your nickname written on a piece of
paper or by hand... with
the panoramic viewpoint in the background, and attach it
to your log or answers
Question : For
each of the numbered stones in the photo, perform the following steps:
- describe the rock present
- texture,
- grain, crystals, size,
- homogeneity,
- color with color index when relevant,
- ...
- Is this rock sedimentary or igneous?
- If the rock is sedimentary, is it limestone,
sandstone, tuff, or something else?
- If the rock is igneous, is it granite,
microgranite, perhaps porphyry, rhyodacite, rhyolite, or something else?
This earthcache
being rated D3, your observations then responses must be precise and
argued to validate your log, all the elements are the description.