J’aurais pu intituler cette cache « la
géologie pour les nuls ». En effet, vous trouverez ici de quoi vous
initier à la reconnaissance des principales familles de roches. Il peut
être compliqué d’accéder à certaines d’entre elles dans la nature alors
cette earthcache vous les apporte sur un plateau … plus exactement sur
un campus.
DécouVERTe de la géologie du Limousin
Cette Earthcache est la première d'une série
de 4 présentant les principales familles de roches du Limousin.
This Earthcache is the first of a series of 4 presenting the main
families of rocks of the Limousin.
#1
Roches Métamorphiques / Metamorphic
rocks
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L’accès
du
musée est libre et gratuit, tous les jours
Free access to the museum 24/7
Vue générale du musée - Global view of the site
Le musée
géologique de plein air du Limousin
Le musée géologique
de plein air est né en 2008, année de la Terre, d’une initiative de
l’équipe de géologie de la Faculté des Sciences et Techniques et en
partenariat avec des professionnels régionaux : la délégation
régionale de l’UNICEM (Union nationale des industries de carrières et de
matériaux de construction) et une entreprise spécialisée dans la
rénovation des monuments historiques à Brive (pour la rénovation et la
préservation des échantillons).
L’objectif du
musée géologique de plein air est de présenter, de manière pérenne et en
accès libre, vingt-quatre blocs de roches représentant les principales
formations géologiques qui constituent le sous-sol du Limousin et des
photographies représentatives d’affleurements géologiques typiques de
chacune des familles présentées. Des panneaux donnent une explication
générale de la géologie de la région sous forme d’une « histoire
géologique » et par une présentation de l’intérêt économique et
architectural des matériaux exposés.
Ce musée a été conçu comme un outil pédagogique permettant à la fois une
initiation pour le grand public et une information plus poussée pour les
étudiants du campus.
Le site était
tout trouvé pour vous proposer la première Earthcache de Limoges. Elle
vous permettra de découvrir les bases de la géologie régionale et
d’identifier chacune des 4 grandes familles de roches présentes dans la
région en les touchant "en vrai" plus facilement que souvent dans le
nature.
L’organisation générale
du site
Vingt quatre blocs de
roches pesant chacun entre 1 et 3 tonnes sont disposés sur le campus
autour du panneau d’accueil qui présente une carte et un résumé de
l’histoire géologique du Limousin. Leur emplacement fait référence à leur
ancienneté. Plus les roches sont proches du panneau principal, plus elles
sont âgées. Seules des roches provenant du Limousin ou de sa proximité
immédiate y sont sont présentées.
Commencez par la
lecture de ce panneau puis dirigez-vous vers les panneaux pupitres pour
répondre aux questions permettant de valider cette Earthcache..
Ces roches vous racontent une histoire géologique longue de plus de 500
millions d’années et riche en événements comme
- la construction
d’une grande chaîne de montagnes européenne (appelée varisque ou
hercynienne) il y a 300 millions d’années
- le volcanisme
tertiaire (5-6 millions d’années en Limousin)
- le creusement,
plus récent, de profondes vallées (Dordogne, Vézère, Corrèze, Vienne,
Creuse, Gartempe, Voueize et leurs affluents)
- un épisode en
bord de la mer près de Brive il y a 200 millions d’années
- et enfin la chute d’une
météorite (Rochechouart)
Ces événements ont eu
lieu sous des climats souvent beaucoup plus chauds que le nôtre…
Votre première
leçon de minéralogie régionale
Il existe quatre
grandes familles de roches sur notre Planète qui se sont formées chacune
dans des conditions bien particulières :
- les roches
sédimentaires qui se forment à température et pression ambiantes,
- les roches
métamorphiques qui sont des roches de forte profondeur là où pression
et température sont élevées,
et les roches
magmatiques qui se divisent en deux groupes :
- les roches
volcaniques, issues de la solidification d’un magma qui a atteint la
surface de la Terre (par l’intermédiaire d’une éruption volcanique) et
- les roches
plutoniques (Pluton était le dieu du monde souterrain) lorsque le
magma qui ne pouvait monter jusqu’à la surface, a cristallisé en
profondeur.
Ainsi,
en
classant une roche dans l'une de ces 4 familles, on spécifie
également les conditions de sa formation.
Dire qu’une roche est SEDIMENTAIRE signifie qu’elle s’est formée à la
surface de la Terre, parfois à l’air libre (c'est le cas des dunes de
sable), mais le plus souvent sous l’eau (par dépôt de la vase dans un lac,
une mer), et qu’elle s’est solidifiée par la suite. Le calcaire est
une forme de roche sédimentaire qui signifie en outre que le climat était
chaud lors de sa formation.
Dire qu’une roche est METAMORPHIQUE signifie qu’en profondeur (entre 10 et
50 km en général), une ancienne roche (qui pouvait être
sédimentaire, volcanique, plutonique ou encore une ancienne roche
déjà métamorphique) a été transformée (sans fondre) par des fortes
pressions et par une température élevée. Ces transformations ont lieu au
sein d’une chaîne de montagnes ou le long d’une zone de subduction.
Identifier une roche comme VOLCANIQUE signifie qu’il y a eu une
éruption volcanique autrefois à cet endroit ; les magmas issus de ce
volcan se sont solidifiés en refroidissant rapidement.
Enfin une roche est dite PLUTONIQUE lorsqu'elle provient d’un magma qui a
cristallisé en profondeur (dans le cas des granites, au sein d’une chaîne
de montagnes), et donc, que l’endroit où se trouve cette roche était
situé lors de sa formation à 10 ou 20 km sous terre et s'est ensuite
retrouvé en surface par le phénomène de l'érosion.
Voici quelques notions simples pour procéder à une première détermination
même si l’on ne dispose pas du contexte. Car une roche se détermine
d’abord à l’affleurement, c'est-à-dire sur son site d’origine (on parle
alors de disposition en grand, structure en grand) puis en regardant
l’échantillon à la loupe ou par différents procédés (on parle alors de
structure en petit, de minéralogie).
Les roches
métamorphiques
Affleureurement
de
roches métamorphiques près d’Aubazine (Corrèze); le saut de la
Bergère.
Comment
reconnaître
une roche métamorphique ?
Les roches
métamorphiques se débitent en feuillets parallèles à cause de
l’orientation des minéraux qui les composent. On appelle cela la
"schistosité".
Les feuillets sont fins (c'est le cas de l'ardoise et
du schiste) lorsque les minéraux sont de petite taille et peu
visibles à l’œil nu (quelques dizaines de microns).
Les feuillets sont plus épais lorsque la taille des minéraux atteint
ou dépasse le millimètre comme dans les gneiss, les micaschistes ou les
amphibolites.
Les roches métamorphiques ne contiennent pas de fossiles et sont très
diverses. Certaines sont très connues comme les schistes, d’autres plus
rares comme les éclogites ou les cipolins.
Dans le musée, vous
trouverez de nombreuses roches métamorphiques identifiables
à
leur étiquette verte :
ardoises, schistes, gneiss, micaschistes, amphibolite, serpentine et
anatexites (ou migmatites) qui sont des roches intermédiaires entre les
gneiss et les granites.
Deux
exemples
de roches métamorphiques :
à gauche, une amphibolite (vert foncé) avec des leptynites
(gneiss plus clairs) provenant de Freisselines (23)
à droite un gneiss contenant quartz et feldspaths (clairs) et du
mica noir (Masseret, 19)
Comment se
forment les roches métamorphiques ?
Les roches
métamorphiques proviennent de la transformation à fortes pression et
température de roches préexistantes (voir schéma général).
C’est la tectonique
des plaques (mouvement des plaques de la croûte terrestre) qui a emmené
des roches vers la profondeur de la Terre dans des zones où pression et
température sont élevées. Ensuite, c'est l’érosion qui les a ramenées vers
la surface.
Ces processus ne peuvent se produire que durant la formation d’une chaîne
de montagnes.
Lorsque l'on s'enfonce à l’intérieur de la Terre, la température augmente
de 1 degré par 30 mètres en moyenne : par exemple, dans une mine de
charbon à 1 km de profondeur, il fait 30 degrés. A 10 km il fait 300
degrés, à 20 km, 600 degrés etc.
Sur le schéma général, le métamorphisme est réprésenté par tout le
domaine en vert. A ces températures et pressions, les roches sont
transformées. Certains minéraux disparaissent, d’autres apparaissent. La
nature de la roche métamorphique (gneiss, schiste, etc…) dépend de la
composition chimique de la roche initiale et des conditions du
métamorphisme (pression et température).
Une argile
métamorphisée donne d’abord un schiste (à faibles pression et
température), puis un gneiss lorsque la température et la pression sont
plus fortes mais, quelles que soient les conditions, elle ne donnera
jamais une amphibolite (qui provient de la transformation d’un basalte)
car les argiles ne contiennent pas les éléments nécessaires à la formation
d’amphiboles en grande quantité. Lorsqu’il se rapproche de la zone en
pointillés rouges (dans le cas le plus courant), un gneiss (par exemple)
commence à fondre. S’il fond en totalité et s’il recristallise, il donne
une roche plutonique ; s’il fond partiellement avant de se solidifier à
nouveau, la roche obtenue est une anatexite (ou migmatite) qui possède à
la fois des caractères de roche métamorphique (zones avec orientation) et
des caractères de roche plutonique (zones sans orientation).
Parmi les schistes notables, l'ardoise, très plane et de schistosité
marquée, se débite en fines dalles servant à la couverture des toitures.
On peut aussi utiliser la lauze de schiste, plus épaisse. Dans leur usage
industriel, les ardoises de mauvaise qualité sont sujettes à la rouille.
Ce défaut provient de la présence de minerai de fer (la forme la plus
connue est celle de la pyrite, mais on rencontre également des grenats, de
la magnétite) contenu dans certaines veines du gisement ou dispersée.
Lorsque la roche sédimentaire, avant d'être entraînée en profondeur,
est composée d’une alternance de lits argileux et siliceux, le
métamorphisme a pour résultat de former dans la roche finale des lits de
quartz, clairs, au milieu des feuillets d’argile empilés, de couleur
sombres.
Les roches
métamorphiques, abondantes dans la région, ont été amenées jusqu’à la
surface de la Terre par érosion des 15, 20 ou 30 km de roches qui
reposaient sur elles.
Les principales
roches métamorphiques visibles en Limousin
- Micaschistes
près d’Argentat en Corrèze
- Gneiss roses à
Aubazine en Corrèze
- Leptynites
entre Saint Chamand et Brive en Corrèze
- Orthogneiss
près de Donzenac (Corrèze)
- Schistes
(ardoises) près de Donzenac (Corrèze)
- Paragneiss
plissés à Uzerche en Corrèze
- Contact entre
granite et gneiss micaschisteux à Chatelus le Marcheix en Creuse
- Amphibolites et
micaschistes à Freisselines en Creuse
Références
bibliographiques
:
- Patrimoine
géologique du Limousin, de la roche au paysage - Presses
universitaires de Limoges - Hubert BRIL, Jean-Pierre FLOC'H -
2018
- Géologie du
Limousin - hachette livre / bnf - E BARRET - 2016
- Curiosités
géologiques Haute-Vienne Limousin - Editions BRGM - 2017
- Promenades
géologiques Biotope édition. Lyon 2013
- Sous le sol du
Limousin. L’ostal del Libre 1993
- La collection
Masson/Dunod) : Massif central Limousin Auvergne de A. de
Goër 1978
Pour
approfondir votre découverte, vous pourrez aussi visiter le site web du
musée : http://www.unilim.fr/musee_geologique_de_plein_air/
Vous y trouverez
également de nombreuses autres références bibliographiques et des liens.
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Pour valider votre
découverte, vous devrez :
1. Loguer cette cache "Found it"
2. M'envoyer vos réponses aux questions suivantes, soit via mon
profil, soit via la messagerie geocaching.com (Message Center).
Q1. Citez les 4 principales familles de roches présentées dans le musée de
plein air (« Roches …. »)
Q2. A proximité du
totem d’accueil, vous trouverez un panneau d'échantillons montrant un
usage artisanal et industriel de l’une des roches métamorphiques présentes
dans le sud de la région. De quelle roche s’agit-t-il ? (plusieurs
noms acceptés). Indiquez quelle est la principale caractéristique de cette
roche qui est exploitée ici.
.
Q3. Trouvez sur le
campus le bloc de roche métamorphique provenant d'Allassac. Observez ce
bloc et indiquez les deux couleurs principales de l'échantillon.
Q4. Expliquez avec
vos propres mots quels phémomènes ont conduit à la formation de ce bloc
et, d'après vous, quelle roche constitue les deux parties en forme
d'amande présentes sur le bloc.
3.
Poster
une photo-preuve de votre passage sur le site sans dévoiler les réponses
aux questions.
Je vous demande pour cela une photo devant une autre roche
emblématique de la région : la brèche de Rochechouart, résultat de la
chute d’une météorite géante (photo de votre GPS, de votre avatar ou de vous-même en
évitant de montrer votre visage pour des raisons de confidentialité).
Je
vous contacterai en cas de problème. Tout log non suivi des
réponses sera effacé.
Pourquoi "VERT" ?
Ma première cache posée (GC3VHY2)
était une boîte verte, avec un stylo vert, un log book vert et des
objets d'échange verts. Ainsi est née l'idée de placer les caches qui
ont suivi sous le signe du "VERT" et de proposer un défi consistant à
y déposer de préférence des objets "VERTs". Ce défi ne peut
malheureusement pas concerner les earthcaches.
Note : some parts are written with the help
of automatic translator. Tecnical vocabulary issues may occure
.
The Limousin
Outdoor Geological Museum
The outdoor
geological museum was born in 2008, the year of the Earth, from an
initiative of the geology team of the Faculty of Science and Technology
and in partnership with regional professionals: the regional delegation of
UNICEM (Union nationale des industries de carrières et de matériaux de
construction) and a company specialized in the renovation of historic
monuments in Brive (for the renovation and preservation of the samples).
The objective of the open-air geological museum is to present, in a
perennial manner and with free access, twenty-four blocks of rocks
representing the main geological formations that constitute the Limousin
soil and representative pictures of geological outcrops typical of each of
the families presented. Panels provide a general explanation of the
geology of the area in the form of a “geological history” and a
presentation of the economic and architectural significance of the
displayed materials.
This museum has been designed as an educational tool allowing both an
initiation for the general public and further information for campus
students.
This site was ideal to offer you the first Earthcache of Limoges. It will
allow you to discover the basics of regional geology and identify each of
the 4 large families of rocks existing in the region by touching them "in
real" more easily than often in the nature.
The general
organisation of the site
Twenty-four blocks of
rock, each weighing between 1 and 3 tons, are located on the campus around
the host totem which presents a map and a summary of the geological
history of the Limousin. Their location refers to their age. The closer
the rocks are to the main panel, the older they are. Only rocks from the
Limousin or its immediate vicinity are presented.
Start by reading this panel and then head to the console panels to answer
questions to validate this Earthcache.
These rocks tell you a geological history of more than 500 million years
and rich in events like
- the
construction of a large European mountain range (called varicose or
hercynian) 300 million years ago
- tertiary
volcanism (5-6 million years in Limousin)
- the more recent
development of deep valleys (Dordogne, Vézère, Corrèze, Vienne,
Creuse, Gartempe, Voueize and their tributaries)
- an episode by
the sea near Brive 200 million years ago
- and finally the
fall of a meteorite (Rochechouart)
These events took
place in climates that were often much warmer than ours…
Your first lesson
in regional mineralogy
There are four large
families of rocks on our planet that have been each formed under very
specific conditions:
- sedimentary
rocks that are formed at room temperature and pressure,
- metamorphic
rocks that are deep rocks where pressure and temperature are high,
and magmatic rocks
that are divided into two groups:
- volcanic rocks,
resulting from the solidification of a magma that has reached the
Earth’s surface (via a volcanic eruption) and
- plutonic rocks
(Pluto was the god of the underworld) when the magma, which could not
reach the surface, crystallized in depth.
Thus, in classifying
a rock in one of these 4 families, the conditions of its formation are
also specified.
Saying that a rock is SEDIMENTARY means that it has formed on the Earth’s
surface, sometimes in the open air (this is the case with sand dunes), but
most often under water (by depositing silt in a lake, a sea)and that it
solidified afterwards. Limestone is a form of sedimentary rock which also
means that the climate was warm when it was formed.
Saying that a rock is METAMORPHIC means that at depth (typically between
10 and 50 km), an ancient rock (which could have been sedimentary,
volcanic, plutonic or an ancient metamorphic rock) was transformed
(without melting) under high pressures and high temperatures. These
transformations take place within a mountain range or along a subduction
zone.
Identifying a rock as VOLCANIC means that there was a volcanic eruption
once there; the magmas from this volcano solidified as they cooled
rapidly.
Finally a rock is called PLUTONIC when it comes from a magma that has
crystallized in depth (in the case of granites, within a mountain range),
and therefore, that this rock was located, when it was formed, 10 or
20 km underground and then found itself on the surface by the phenomenon
of erosion.
Here are some simple concepts to make an initial determination even if we
don't have the context. Because a rock is first determined at the outcrop,
that is to say on its site of origin (we speak then of layout in large,
structure in large) then by looking at the sample with a magnifying glass
or by different processes (small structure, mineralogy).
The metamorphic
rocks
Outcrop
of
metamorphic rocks near Aubazines (Corrèze); le saut de la Bergère.
How do you
recognize a metamorphic rock?
The metamorphic rocks
flow in parallel sheets because of the orientation of the minerals that
make them up.
The sheets are thin (this is the case of slate and shale) when the
minerals are small and hardly visible to the naked eye (a few tens of
microns).
The sheets are thicker when the size of the minerals reaches or exceeds
the millimeter as in gneiss, micaschists or amphibolites.
Metamorphic rocks do not contain fossils and are very diverse. Some are
well known as shales, others rarer as eclogites or cipolins.
In the museum, you will find many metamorphic rocks identifiable by their
green label: slates, schists, gneiss, micaschists, amphibolite, serpentine
and anatexites (or migmatites) which are intermediate rocks between gneiss
and granite.
Two
examples
of metamorphic rocks:
to the left, an amphibolite (dark green) with leptynites (lighter
gneiss) from Freisselines (23)
on the right a gneiss containing quartz and feldspar (light) and black
mica (Masseret, 19)
How are formed
metamorphic rocks?
Metamorphic rocks
take their origin from high pressure and temperature transformation
of pre-existing rocks (see general diagram).
Tectonics plates movements (plate movement of the Earth’s crust) have
taken rocks to depth in areas of high pressure and temperature. Then it
was erosion that brought them to the surface.
These processes can only occur during the formation of a mountain range.
When you go inside the Earth, the temperature increases by 1 °C per 30
metres on average: for example, in a coal mine at a depth of 1 km, it is
30 °C. At 10 km it is 300 °C, at 20 km, 600 °C etc.
In the general scheme, metamorphism is the whole area in green. At these
temperatures and pressures, the rocks are transformed. Some minerals
disappear, others appear. The nature of the metamorphic rock (gneiss,
shale, etc.) depends on the chemical composition of the initial rock and
the conditions of the metamorphism (pressure and temperature).
A metamorphized clay gives first a shale (at low pressure and
temperature), then a gneiss when the temperature and pressure are higher
but, whatever the conditions, it will never give an amphibolite (which
comes from the transformation of a basalt) because the clays do not
contain the elements necessary for the formation of amphiboles in large
quantities. When it approaches the red dotted area (in the most common
case), a gneiss (for example) begins to melt.
If it melts completely and recrystallizes, it gives a plutonic rock; if it
partially melts before solidifying again, the rock obtained is an
anatexite (or migmatite) which has both metamorphic rock characteristics
(zones with orientation) and plutonic rock characters (zones without
orientation).
Among the famous shales, the slate, very flat and of marked schistosity,
is cut into thin slabs used for roofing. It is also possible to use shale
lauze, which is thicker. In their industrial use, poor quality slates are
prone to rust. This defect is due to the presence of iron ore (the best
known form is pyrite, but garnets and magnetite are also present) in some
veins of the deposit or dispersed.
When the sedimentary rock, before being driven in depth, consists of an
alternation of clay and siliceous beds, the metamorphism results in the
formation of quartz beds in the final rock, in the middle of stacked, dark
clay sheets.
The metamorphic rocks, abundant in the region, were brought to the Earth’s
surface by erosion of the 15, 20 or 30 km of rocks that lay on them.
The main
metamorphic rocks visible in Limousin
*
Micaschists near Argentat in Corrèze
* Pink gneiss in Aubazine in Corrèze
* Leptynites between Saint Chamand and Brive en Corrèze
* Orthogneiss near Donzenac (Corrèze)
* Schists (slates) near Donzenac (Corrèze)
* Folded paragneiss in Uzerche en Corrèze
* Contact between granite and gneiss micaschisteux at
Chatelus le Marcheix en Creuse
* Amphibolites and micaschists in Freisselines, Creuse
Bibliographic
references:
- Geological
heritage of Limousin, from rock to landscape - Presses universitaires
de Limoges - Hubert BRIL, Jean-Pierre FLOC'H - 2018
- Geology of
Limousin - hachette book/ bnf - E BARRET - 2016
- Geological
Curiosities Haute-Vienne Limousin - Editions BRGM - 2017
- Geological
walks Biotope edition. Lyon 2013
- Under the
ground of the Limousin. Ostal del Libre 1993
- The
Masson/Dunod collection): Central massif Limousin Auvergne de A.
de Goër 1978
You can also visit the museum’s website at http://www.unilim.fr/musee_geologique_de_plein_air/
There are also many other library references and links.
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To
validate your discovery, you will need to:
1.
Log this cache "Found it"
2.
Send me your answers to the following questions, either via my profile
or via geocaching.com (Message Center).
Q1. List the 4 main families of rocks presented in the Open Air Museum
(“Roches…”)
Q2. Close to the host totem, you will find a samples panel showing an
industrial and artisanal use of one of the methamorphic rocks present in
the south of the region. Which rock is it? (several accepted names).
Indicate what the main feature of this rock is exploited here.
.
Q3. Find the block of methamorphic rock from Allassac on the campus.
Observe this block and describe its shape (rounded, angular, irregular...)
and the two main colours you will see.
Q4. Explain in your own words what phenomenon led to the forming of this
block and what you think are the two clear forms present on the block.
3.
Post a photo-proof of your visit to the site without revealing the
answers to the questions.
I ask for a photo in
front of another emblematic rock of the region: the Rochechouart breach,
result of the fall of a giant meteorite (photo of your GPS, avatar or
yourself, avoiding showing your face for privacy reasons).
I
will contact you in case of issue. Any log not followed by the answers
will be erased.
Why "VERT" ?
My
first
geocache ( GC3VHY2) was a green box, with a green pen, a green log book
and green items for exchange. So was born the idea to place the caches
which followed under the sign of the "VERT" ("GREEN" in French) and to
propose a game consisting in depositing there rather "VERT" objects.
This game cannot unfortunately concern the earthcaches.
.