La Earhcache / The Earhcache
Le Val de Loire, lieu de confluence du Massif Armoricain (zone montagneuse métamorphique et plutonique) et du Bassin Parisien (zone à roche sédimentaire), présente une grande diversité géologique avec des roches de natures très variée.
L'une de ces roches, le tuffeau, est un des symboles géologique les plus éclatants de cette région. Sa blancheur et sa relative ductilité en ont fait un matériau de construction majeur du Val de Loire jusqu'au XIXème siècle.
C’est la pierre des châteaux de la Loire, et notamment du dernier d'entre eux, le Château des Ducs de Bretagne, situé à Nantes.
Il n'est pas toujours simple d'observer de près les caractéristiques de cette roche dans son milieu d'origine, mais son utilisation comme matériau de construction du Château de Nantes permet de s'en approcher de plus près et d'en explorer les caractéristiques.
► Localisation géographique et géologique
Le tuffeau constituant le Château de Nantes est issu de carrières du Pays de Saumur, dans la région de Saint Cyr en Bourg, dans la partie la plus occidentale du bassin parisien, vaste zone de dépôts sédimentaires
.
Le tuffeau, également appelé « craie tuffeau », est une roche calcaire qui s'est formée à l'ère Secondaire, durant la période géologique du Crétacé. Il date plus précisément du Turonien Moyen, il y a 90 millions d’années.
Durant le Turonien, suite à une progressive montée des eaux, les océans atteignent des niveaux exceptionnels et recouvrent les actuelles régions de l’Anjou, de la Touraine, du Berry et de la Sologne.
Cette Mer de la Craie est alors comparable, par sa faune et le climat de l’époque, aux mers tropicales d’aujourd’hui.
Durant les 30 millions d’années suivantes se dépose au fond de cette mer une boue calcaire, composée à la fois de restes d’organismes marins (mollusques, planctons, algues microscopiques) et de fragments de roches et d'argiles, arrachés au continent par les cours d'eau et déposés sous forme d’alluvions.
Cette boue meuble et gorgée d’eau va ensuite progressivement et lentement se transformer en roche sédimentaire, notamment sous l’effet de la pression, formant des bancs allant jusqu’à 40 m d’épaisseur.
► Définition et caractéristiques
Le tuffeau blanc de Saumur est de la pierre calcaire (craie) micacée ou sableuse à grain fin, de couleur blanche à texture homogène.
Le mot tuffeau vient du grec tophos qui désigne une pierre friable. C'est effectivement une pierre tendre, ce qui en facilite son travail dans la construction.
Cette roche se caractérise également par une forte porosité (jusqu'à 50% du volume de la roche), ce qui peut expliquer sa tendresse vis à vis d'autres roches.
L’analyse minéralogique montre que dans le tuffeau blanc de Saumur les principales phases cristallines sont la calcite CaCO3 et le quartz SiO 2. D’autres phases cristallines sont cependant détectées comme l’opale ainsi que des phyllosilicates comme des micas (biotite, muscovite) et des minéraux argileux.
Cette forte proportion de silice (principalement quartz et opale) fait que le tuffeau se classe dans les roches silico-calcaires
Cette roche sédimentaire, issue en partie de l'accumulation d'organismes marins, renferme différents types d'éléments fossilifères comme des débris coquilliers, mais également des fossiles de Bryozoaires, Lamellibranches, Echinides et Ammonites.
► Altération du tuffeau
Mis à l'air libre suite à des mouvements de terrain ou à l'activité humaine, le tuffeau présente plusieurs formes de dégradations, d'autant plus marquées que cette roche est par nature tendre et donc fragile. On retrouve par exemple :
- Les dissolutions et ravinements : Les ravinements se produisent sur des éléments exposés à des ruissellements accidentels (sous des gargouilles, des chéneaux défectueux) et sont dus à une simple érosion mécanique provoquée par l’écoulement de l’eau.
- Les plaques : Les pierres soumises à des pluies intenses et subissant des cycles d’imbibition et de séchage sont affectées par un débit en plaques dont l’épaisseur peut varier de quelques millimètres à plusieurs centimètres. S’ensuit, à l'endroit du décollement de la plaque, une partie granuleuse, d’un aspect feuilleté, et jalonnée d’un réseau de fissures parallèles.
- Les désagrégations sableuses et alvéolisations : Cette altération se développe dans des endroits humides mais non lessivés (souvent orientés au Nord, donc moins exposés aux précipitations) et se traduit par le dessertissage des grains de la roche provoqué par la dissolution du ciment de calcite. La roche présente alors un aspect sableux, sous une forme de poudre blanchâtre. L'alvéolisation a lieu sur les roches hétérogènes à stratifications entrecroisées, les zones peu érodées correspondant aux parois des alvéoles.
- Les agents biologiques : de nombreux organismes vivants (mousses, champignons, lichens, algues...) peuvent facilement coloniser les pierres en œuvre et aussi être responsables, en plus de leur caractère inesthétique, de dégradations plus ou moins importantes. Elles sont surtout responsables de salissures vertes, noires.
The region Val de Loire is a place at the confluence of the Armorican Massif (metamorphic and plutonic mountain area) and the Paris Basin (area of sedimentary rock) and has a great geological diversity with rocks of varied natures.
One of these rocks, tuffeau limestone, is one of the most striking in this region geological symbols.
Its whiteness and its relative ductility made a major construction material in the Val de Loire until the nineteenth century.
It is the stone used for building Castles of Loire, including the last one, the Castle of Britanny Dukes, located in Nantes.
It is not always easy to observe closely the characteristics of tuffeau limestone in its original environment, but its use as construction material of the Castle of Nantes allows to approach it more closely and explore the characteristics.
► Geographical and geological location
The tuffeau limestone forming the Castle of Nantes is from a career in the town of Saint Cyr en Bourg, near Saumur, in the westernmost part of the Paris Basin, a vast area of sedimentary deposits.
Tuffeau, also called "chalk tufa", is a limestone formed in the secondary era, during the Cretaceous geological period. It dates specifically the Middle Turonian, there are 90 million years.
During the Turonian period, following a gradual rise in water, oceans reach exceptional levels and cover the current regions of Anjou, Touraine, Berry and Sologne.
This Sea Chalk is comparable, about its fauna and climate of the time, to the today's tropical seas.
During the following 30 million years, a calcareous mud settles to the bottom of the sea. This sludge is composed of both remains of marine organisms (mollusks, plankton, microscopic algae), clay and rock fragments torn from the mainland by rivers and deposited as alluvial.
This soft mud and waterlogged will then gradually and slowly turn into sedimentary rock, including the effect of pressure, shoals of up to 40 m thick.
► Definition and characteristics of Tuffeau limestone
The white limestone Saumur is of limestone (chalk) or micaceous sand, fine-grained white to smooth.
The word Tuffeau comes from the Greek word tophos which means a friable stone. This is actually a soft stone, making it easier to work in construction.
This rock is also characterized by high porosity (up to 50% of the rock volume), which may explain it is a very soft rock.
Mineralogical analysis shows that, in the white limestone of Saumur, main crystal phases are and quartz SiO2. Other crystalline phases are, however, detected as opal and phyllosilicates as micas (biotite, muscovite) and clay minerals. This high proportion of silica (quartz and opal mainly) explains that Tuffeau is ranked in the sand-limestone family
This sedimentary rock, composed in important part with the accumulation of marine organisms, contains different types of elements such as fossil shell debris like fossils of bryozoans, bivalves, echinoids and ammonites.
► Alteration of Tuffeau limestone
In the open air due to landslides or human activity, the limestone has several forms of damage, more marked that this rock is so soft and fragile nature.
We find for example:
- The solutions and washouts : The gullying occur on parts exposed to accidental runoff (as gargoyles, defective gutters) and are due to simple mechanical erosion caused by flowing water.
- Plates: Limestone subjected to high rains and undergo cycles of soaking and drying are affected by a flow plate whose thickness can vary from a few millimeters to several centimeters. Consequently, at the point of detachment of the plate, a gritty part of a laminated appearance , and studded with an array of parallel cracks.
- The sandy disintegration and alvéolisations : This alteration is growing in damp but not leached (often oriented to the north, less exposed to rainfall) and results in the uncrimping grains of rock caused by the dissolution of calcite cement. The rock then has a sandy appearance, a form of white powder. The alveolization occurs on the cross-bedding heterogeneous rocks, slightly eroded areas corresponding to the cell walls.
- Biological agents : many living organisms (mosses, fungi, algae ...) can easily colonize the stones in place and also be responsible, in addition to their unsightly appearance, damaging more or less important. They are mainly responsible for green dirt, black.
► Sources bibliographiques / Bibliographical sources
Les Questions / The Questions
ATTENTION HORAIRES D'OUVERTURE / ATTENTION TO OPENING HOURS
Questions pour valider :"Tuffeau au Château"
Questions to validate: "Quartzitic sandstone at Sainte Suzanne"
- Question 0 : Prenez une photo de vous ou d'un élément vous appartenant dans la cour du château.
Cette photo devra au choix nous être transmise avec les réponses ou être ajoutée à votre log.
-Question 0 : Take a picture of yourself or something belonging to you in the courtyard of the castle.
This photo must either be sent to us with the answers or added to your log.
Point 1 : N 47° 12.989 W 001° 32.962
Vous voici devant un mur du château bordant le restaurant à l'intérieur de la cour (photo WP1_2023).
Here you are in front of a castle wall bordering the restaurant inside the courtyard (photo WP1_2023).
- Question 1 : Décrivez la roche sous la zone verte A et déduisez en sa nature.
- Question 1: Describe the rock under green area A and deduce its nature.
- Question 2 : Décrivez la roche sous la zone verte B et comparez la dureté des deux roches A et B en les grattant légèrement. Déduisez-en la raison de la disposition relative des deux roches dans la construction.
- Question 2: Outline the rock under the green area B and compare the hardness of the two rocks A and B by scratching them lightly. Deduce the reason for the relative arrangement of the two rocks in the construction.
Point 2 : N 47° 12.977 W 001° 32.981
Vous voici devant la rampe de l'escalier de gauche qui s'élève au dessus de l'entrée principale (photo WP2_2023).
Here you are in front of the banister of the left staircase which rises above the main entrance (photo WP2_2023).
- Question 3 : Décrivez l'altération affectant les blocs sous les zones rouges. Que se passe t-il quand vous frottez la roche avec vos doigts ? Déduisez-en la forme d'altération de la roche.
- Question 3: Describe the alteration affecting the blocks under the red areas. What happens when you rub the rock with your fingers? Deduce the weathering form of the rock.
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