L’objectif de cette earthcache est de vous faire découvrir les orgues volcaniques de la cascade du Déroc et de comprendre comment et dans quel contexte géologique ils se sont formés.
Une fois au pied de la cascade (voir Figure 1), vous pouvez accéder aux orgues ou prismes qui ornent le plafond de la cavité située derrière la chute d’eau en contournant par la droite les deux énormes blocs rocheux.
Volcanisme de l’Aubrac
Territoire situé sur trois départements pour le géographe (Aveyron, Cantal et Lozère), l’Aubrac est aux yeux du géologue un vaste plateau volcanique de 450km2 qui s’étire du Nord-Ouest au Sud-Est.
Ses contreforts, délimités par le Lot au Sud Ouest, sont constitués de roches métamorphiques : schiste et gneiss, et on trouve du granite au Nord et à l’Est du plateau. Au centre, on trouve du basalte dont l’épaisseur peut atteindre jusqu’à 300m. (voir Figure 2 et 3)
Le basalte, qui compose la falaise de la cascade du Déroc (voir Figure 1), est une roche volcanique qui provient du refroidissement de coulées de laves fluides, caractéristiques des éruptions effusives. Pratiquement tout le basalte de l’Aubrac (90%) s’est mis en place au cours d’éruptions qui se sont déroulées au Miocène (Ère Tertiaire) il y a environ 7,5 millions d’années, sur une période géologiquement courte : 250 000 ans. (voir Figure 4)
Les orgues basaltiques de la cascade
C’est lors du refroidissement d’une coulée de lave que se forment des orgues ou prismes volcaniques. Ils peuvent se former à partir de laves de différentes compositions : donnant de l’andésite, de la rhyolite, de la phonolite, … Puisqu’ici la lave émise a donné du basalte, il s’agit d’orgues basaltiques.
Quand un matériau refroidit et passe à un état solide, il se contracte. Des fissures se forment perpendiculaires les unes aux autres et produisent des motifs carrés ou rectangulaires. On parle de jonction en T des fissures (les deux barres du T forment un angle droit).
Quand les fissures se propagent dans l’épaisseur d’une coulée de lave, l’angle qu’elles forment entre-elles évolue vers 120° pour former des jonctions en forme de Y (voir Figure 5). Les chercheurs ont montré que ce phénomène est responsable d’une libération d’énergie légèrement plus importante (7%) qui permet de mieux réduire les tensions dans la roche en formation. Un réseau de fissures jointes par des angles de 120° donne des colonnes hexagonales. (Vrai pour la majorité des orgues d’une coulée, mais on trouve une proportion variable de prismes comportant moins de côtés ; pentagones, ou au contraire un peu plus : hepta-, octo-, énnéa- ou même décagones).
Au cours du temps, l’érosion élimine généralement la partie supérieure de la coulée et ne laisse ainsi apparaître plus que la partie hexagonale des prismes. C’est notamment le cas pour le site du ruisseau des Plèches qui se trouve à quelques mètres en aval du pont des Nègres (2,5km au sud de cette earthcache).
Dans le cas de la cascade du Déroc, on accède directement à la partie inférieure de la coulée (voir Figure 6). L’érosion, et la chute des orgues, finira par révéler au plafond de la cavité des prismes dont les angles tendent de plus en plus vers 90°.
Source : BRGM, Planet-Terre ENS Lyon, Pour la Science, Futura-Sciences.com
Questions
1) Quel est le nom de la roche dont sont constitués les orgues volcaniques de la cascade du Déroc ?
2) Utilisez la Figure 7 (cliquez pour agrandir) pour indiquer le nom de l’étage géologique au cours duquel a été émis 90% de la roche volcanique qui constitue le plateau de l’Aubrac
3) Pour que les prismes soient des hexagones réguliers, quel doit être la valeur des angles formés par les fissures entres-elles ?
4) Trouvez le prisme repéré sur la figure 8 et mesurez sa section.
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The objective of this is earthcache is to discover columnar jointed volcanic rocks of the waterfall of Déroc and understand how and in which geological context they formed. You can access the volcanic columns once you are at the bottom of the waterfall. They are located on the ceiling of the cavity behind the waterfall.
Volcanism in Aubrac
Territory on three departments for the geographer (Aveyron, Cantal and Lozère), Aubrac is a 450km2 volcanic plateau in the eyes of the geologist. (Fig.2).
Its foothills, bordered by the Lot in South West, consist of metamorphic rocks : schist and gneiss, and there is granite at its North and East. In the center, we find basalt whose thickness can reach up to 300m. (Fig.3-4).
The basalt of the Déroc’s cliff, is a volcanic rock coming from the cooling of fluid lava flows, characteristics of effusive eruptions.
Almost all the basalt of Aubrac (90%) was emitted during eruptions that occurred during Miocene (Tertiary Era, about 7.5 million years) within a geologically short period of time : 250 000 years. (Fig.5).
Volcanic columns formation
Columnar jointed volcanic rocks can form thanks to the cooling of many different lavas whose composition can lead to andesite, rhyolite, phonolite... Since the lava that was emitted here gave basalt, we can talk about columnar basalt.
When the temperature of a material is cooling down as it is becoming solid, it contracts. Cracks are formed perpendicular to each other and produce square or rectangular patterns at the surface of the material. Specialists speak of T-junction of the cracks : the two bars of the T are forming a right angle.
When cracks propagate in the thickness of a cooling lava flow, the angle they form with one another evolves to form Y-shaped junctions whose angles are 120°. (Fig.6). Researchers have shown that this phenomenon is responsible for a slightly larger release of energy (7% more) which helps to reduce tension in the rock formation. A network of cracks joined by angles of 120 ° gives hexagonal columns. (True for the majority of the columns, but a variable proportion of them have fewer sides or sometimes more sides, from hepta to decagons).
With time, erosion generally removes the top portion of the flow and reveals the hexagonal portion of the columns, as it can be seen in the Plèches river, a few meters downstream of the “pont des nègres” (2.5 km south of this earthcache). Here, at the waterfall of Déroc, what you can see is already the lower part of the solidified lava flow casting (Fig.7). On the ceiling, erosion will reveal columns whose junction’s angles are tending towards 90 °.
Questions
1) What’s the name of the volcanic rock that the columnar jointed volcanic rocks of waterfall of Déroc are made of ?
2) Use Figure 7 to tell what’s the name of the geological stage (“étage” in french) in which 90% of the lava that formed the plateau of Aubrac was emitted.
3) For the columns to be regular hexagons, what should be the value of the angles formed between the cracks ?
4) Find the prism spotted in Figure 8 and measure its section.
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