1 atome de Silicium, 2 d'Oxygène, et 3 questions🌍 EarthCache

1  atome de Silicium, 2 d'Oxygène, et 3 questions

Cette Earth Cache a pour but de vous faire (re) découvrir le quartz et ses variantes.

🕒 Horaires d'accès: libre

🧰 Matériel : aucun

📌 Questions

• 1 : Qu'est ce qui distingue un quartz cristallin d'un quartz cryptocristallin? Un quartz cryptocristallin est-il xénomorphe?
• 2 : Vous voici devant le 20 de la rue Faidherbe. Sur la zone masquée en orange (voir photo de localisation), qu'observez-vous (présence de cristaux ou non, taille éventuelle, couleurs, forme générale)?
• 3 : En vous référant au descriptif et avec vos observations, de quel type de quartz s'agit-il et expliquez pourquoi.
• 4 : Une photo de vous ou d'un objet vous représentant dans la rue Faidherbe est obligatoire pour valider cette Earth Cache.

Le quartz

Le quartz est le minéral le plus commun de la croûte terrestre, il représente 12% de la masse de la lithosphère. Il est un composant important des granites et granitoïdes, des roches métamorphiques granitiques (gneiss, quartzite) et de certaines roches sédimentaires comme les sables et grès.

Il est composé de dioxyde de silicium (silice: SiO₂), avec des traces de différents éléments comme l'aluminium, le lithium, le bore, le fer, le magnésium, le calcium, le titane, le rubidium, le sodium, et l'hydroxyde (OH).

Le quartz se présente souvent comme des masses vitreuses, gris laiteux et l'éclat gras, sans forme cristalline spécifique dans le cas des quartz formées tardivement dans les roches granitiques par exemple: il occupe la place laissée par les d'autres minéraux cristallisés plus précocement.

En dehors des roches plutoniques, le quartz se forme dans les filons hydrothermaux : des fluides chauds et riches en silice circulent à travers des fractures dans la croûte terrestre. Lorsque ces fluides refroidissent ou réagissent avec les roches environnantes, la silice dissoute précipite sous forme de quartz. Ces veines peuvent se trouver dans des roches sédimentaires, métamorphiques ou volcaniques. 

Quartz des Alpes 🔽

Le système cristallin du quartz est trigonal (axe d'ordre trois). Son réseau cristallin est hexagonal 🔽

Le quartz peut être cristallin ou cryptocristallin :

• cristallin : son réseau cristallin est parfaitement organisé (figure B)
• cryptocristallin (ou amorphe): des cristaux de très petite taille sont à peine visibles au microscope en lumière polarisée, et s'organisent plus ou moins bien entre eux (figure A)

Réseau cryptocristallin (A) et cristallin (B) 🔽

Cristaux automorphes et xénomorphes

Les cristaux automorphes (ou idiomorphes) présentent leurs faces cristallographiques propres, bien développées et reconnaissables. Ils ont pu croître librement dans un espace ouvert (géodes, cavités) ou cristalliser en premier dans un magma, sans être gênés par les voisins, comme les olivines bien facettées dans certaines basaltes.

Les cristaux xénomorphes (ou allotriomorphes) n'ont pas de forme propre, dont les contours sont irréguliers et imposés par les cristaux voisins déjà formés. Ils ont cristallisé tardivement, en remplissant les espaces restants. Exemple : le quartz interstitiel dans une granodiorite.

Quartz automorphe 🔽

Quartz xénomorphe 🔽

Les variétés cristallines

Ces variétés sont entre autres l'améthyste, l'amétrine, la citrine, le quartz fumé ou morion, le quartz hématoïde, le quartz prase, le quartz rose.

Améthyste de Vera Cruz, Mexico [par Didier Descouens - Travail personnel, CC BY-SA 4.0] 🔽

Quartz morion d'Aveyron (France) [par Didier Descouens - Travail personnel, CC BY-SA 3.0] 🔽

Quartz hématoïde (Espagne) [par Didier Descouens - Travail personnel, CC BY-SA 4.0] 🔽

Quartz prase de l'Ile d'Elbe (Italie) [par Didier Descouens - Travail personnel, CC BY-SA 4.0] 🔽

Les variétés cryptocristallines

Parmi les variétés cryptocristallines, on trouve la calcédonite (calcédoine), le silex, l'agate, l'onyx, la cornaline, la chrysoprase, le jaspe, l'héliotrope, l'opale.  En voici quelques unes.

La calcédoine présente fréquemment une structure en bandes, mais qui n’apparaît pas toujours à l’œil nu. Elle tapisse souvent des cavités dans les roches. Elle est composée de microcristaux de 50 à 100 nanomètres agencés en fibres (1 nm = 1 millionième de millimètre, le diamètre d'un cheveu est compris entre 50 et 100 micromètres, soit 1000 fois plus grand). La calcédoine gris-bleu est la plus fréquente.

Calcédoine bleue du Brésil 🔽

Le silex a une formation complexe; pour faire simple, il se forme à partir d'eau de mer ou de lac saturée en silice hydratée, qui précipite en opale, qui, par épigénèse (remplacement progressif d'un minéral par un autre), évolue chimiquement en calcédonite microporeuse, puis en calcédonite compacte et en quartz.

Silex de Normandie (France) 🔽

L'agate est une variété de calcédoine caractérisée par des zones nettes et franches avec le plus souvent des colorations différentes bien tranchées.

Agate de l'Esterel (France)  🔽

Agate rubannée 🔽

Le jaspe est une roche sédimentaire ou un minéral (en fonction de la classification) contenant de 80 à 95 % de silice. Il est constitué de radiolaires (petits organismes de l'ordre du millimètre, à squelette minéral constitué de silice). Sa cassure est écailleuse. Le jaspe peut avoir toutes les couleurs.

Jaspe d'Inde 🔽

L'opale est un composé de silice hydratée (SiO₂ n H₂O), la teneur en eau étant généralement comprise entre 3 et 9%. Certaines opales présentent une iridescence (pour simplifier, une décomposition de la lumière). C'est un minéral d'altération des roches silicatées, qui se forme par précipitation de la silice. Elle peut également avoir une origine biologique: certains micro-organismes fabriquent leur squelette en opale (diatomées et radiolaires principalement), et par accumulation, forment de l'opale.

Opale du Mexique [par Didier Descouens - Travail personnel, CC BY-SA 3.0] 🔽

Sources

• Wikipedia : Quartz
• Planet Vie
• Les SVT à l'Elorn
• Geology Science

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.

Localisation

📌 Rappel des questions

• 1 : Qu'est ce qui distingue un quartz cristallin d'un quartz cryptocristallin? Un quartz cryptocristallin est-il xénomorphe?
• 2 : Vous voici devant le 20 de la rue Faidherbe. Sur la zone masquée en orange (voir photo de localisation), qu'observez-vous (présence de cristaux ou non, taille éventuelle, couleurs, forme générale)?
• 3 : En vous référant au descriptif et avec vos observations, de quel type de quartz s'agit-il et expliquez pourquoi.
• 4 : Une photo de vous ou d'un objet vous représentant dans la rue Faidherbe est obligatoire pour valider cette Earth Cache.

Merci par avance de ne pas poster de photo spoiler dans vos logs! 🙂

Bon Geocaching!

1 silicon atom, 2 oxygen atoms, and 3 questions

The aim of this EarthCache is to help you (re) discover quartz and its varieties.

🕒 Opening hours: open to the public

🧰 Equipment: you may need a brush to clean the area to be examined

📌 Questions

• 1: What distinguishes crystalline quartz from cryptocrystalline quartz? Is cryptocrystalline quartz xenomorphic?
• 2: You are standing in front of number 20, Rue Faidherbe. In the area highlighted in orange (see location photo), what can you observe (presence or absence of crystals, size if any, colours, general shape)?
• 3: Based on the description and your observations, what type of quartz is this, and explain why.
• 4: A photo of yourself or an object representing you on Rue Faidherbe is required to validate this EarthCache.

Quartz

Quartz is the most common mineral in the Earth’s crust, accounting for 12% of the lithosphere’s mass. It is a major component of granites and granitoids, granitic metamorphic rocks (gneiss, quartzite) and certain sedimentary rocks such as sands and sandstones.

It is composed of silicon dioxide (silica: SiO₂), with traces of various elements such as aluminium, lithium, boron, iron, magnesium, calcium, titanium, rubidium, sodium, and hydroxide (OH).

Quartz often occurs as glassy masses, milky grey in colour and with a greasy lustre, without a specific crystalline form in the case of quartz formed later in granitic rocks, for example: it occupies the space left by other minerals that crystallised earlier.

Apart from plutonic rocks, quartz forms in hydrothermal veins: hot, silica-rich fluids circulate through fractures in the Earth’s crust. When these fluids cool or react with the surrounding rocks, the dissolved silica precipitates as quartz. These veins can be found in sedimentary, metamorphic or volcanic rocks.

Quartz from the Alps  🔽

The crystal system of quartz is trigonal (order-three axis). Its crystal lattice is hexagonal 🔽

Quartz can be crystalline or cryptocrystalline:

• crystalline: its crystal lattice is perfectly organised (Figure B)
• cryptocrystalline (or amorphous): very small crystals are barely visible under a polarised light microscope, and are organised to a greater or lesser extent (Figure A)

Crypto-crystalline (A) and crystalline (B) lattice 🔽

Automorphic and xenomorphic crystals

Automorphic (or idiomorphic) crystals display their own distinct, well-developed and recognisable crystallographic faces. They may have grown freely in an open space (geodes, cavities) or crystallised first within magma, unhindered by neighbouring crystals, such as the well-faceted olivines found in certain basalts.

Xenomorphic (or allotriomorphic) crystals do not have a distinct shape; their contours are irregular and dictated by neighbouring crystals that have already formed. They crystallised later, filling the remaining spaces. Example: interstitial quartz in a granodiorite.

Automorphic quartz 🔽

Xenomorphic quartz 🔽

Crystalline varieties

These varieties include amethyst, ametrine, citrine, smoky quartz (or morion), haematite quartz, prase quartz and rose quartz.

Amethyst from Veracruz, Mexico [by Didier Descouens – Own work, CC BY-SA 4.0]  🔽

Morion quartz from Aveyron (France) [by Didier Descouens – Own work, CC BY-SA 3.0] 🔽

Haematoid quartz (Spain) [by Didier Descouens – Own work, CC BY-SA 4.0] 🔽

Prase quartz from the Island of Elba (Italy) [by Didier Descouens – Own work, CC BY-SA 4.0] 🔽

Cryptocrystalline varieties

Among the cryptocrystalline varieties are chalcedonite (chalcedony), flint, agate, onyx, carnelian, chrysoprase, jasper, heliotrope and opal.  Here are a few examples.

Chalcedony often has a banded structure, though this is not always visible to the naked eye. It frequently lines cavities in rocks. It is composed of microcrystals measuring 50 to 100 nanometres arranged in fibres (1 nm = 1 millionth of a millimetre; the diameter of a human hair is between 50 and 100 micrometres, i.e. 1,000 times larger). Grey-blue chalcedony is the most common.

Blue chalcedony from Brazil 🔽

Flint has a complex formation process; to put it simply, it forms from seawater or lake water saturated with hydrated silica, which precipitates as opal, which, through epigenesis (the gradual replacement of one mineral by another), chemically evolves into microporous chalcedony, then into compact chalcedony and finally into quartz.

Flint from Normandy (France)  🔽

Agate is a variety of chalcedony characterised by distinct, well-defined zones, usually with clearly demarcated different colourings.

Esterel agate (France)   🔽

Banded agate 🔽

Jasper is a sedimentary rock or a mineral (depending on the classification) containing between 80 and 95 per cent silica. It is composed of radiolarians (tiny organisms measuring around a millimetre in length, with a mineral skeleton made of silica). It has a conchoidal fracture. Jasper can come in any colour.

Indian jasper  🔽

Opal is a compound of hydrated silica (SiO₂·nH₂O), with a water content generally ranging from 3% to 9%. Some opals exhibit iridescence (put simply, the refraction of light). It is a mineral formed by the weathering of silicate rocks, resulting from the precipitation of silica. It can also have a biological origin: certain micro-organisms build their skeletons from opal (mainly diatoms and radiolarians), and through accumulation, form opal.

Opal from Mexico [by Didier Descouens - Own work, CC BY-SA 3.0] 🔽

References

• Wikipedia : Quartz
• Planet Vie
• Les SVT à l'Elorn
• Geology Science

How to validate this Earth Cache

A reminder about the "Earth Caches": there is no container to look for, nor a logbook. You just have to go to the place and answer the questions below. You can log in "Found it" and send me your suggestions for answers, either via my profile, or via the geocaching.com message center, and I will contact you if there is a problem.

Location

📌 Reminder of questions

• 1: What distinguishes crystalline quartz from cryptocrystalline quartz? Is cryptocrystalline quartz xenomorphic?
• 2: You are standing in front of number 20, Rue Faidherbe. In the area highlighted in orange (see location photo), what can you observe (presence or absence of crystals, size if any, colours, general shape)?
• 3: Based on the description and your observations, what type of quartz is this, and explain why.
• 4: A photo of yourself or an object representing you on Rue Faidherbe is required to validate this EarthCache.

Thank you in advance for not posting spoilers in your logs! 🙂

Happy Geocaching!