Kaolinisation d'une mylonite – Couëron EarthCache

Présentation / Presentation :

   Une petite promenade dans les petits chemins creux qui longent la faille majeure du sillon de Bretagne, faille visible depuis les satellites ! Nous allons nous intéresser à l’altération de ces roches que l’on appelle les mylonites.
Matériel indispensable à emporter: bottes (surtout l’hiver !), couteau et mètre ruban.

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  A short walk in the beaten path to run along the major fault of the furrow of Brittany flaw visible from satellites! We will look to the alteration of these rocks is called the mylonite.
Essential equipment to bring: Boots (especially in winter!), Knife and measuring tape.

   Rappel géologique :

On a ici un granite à deux micas qui a été déformé de plus en plus, au fur et à mesure que l’on se rapproche de la faille (c’est-à-dire du Nord Est en allant vers le Sud Ouest): ce granite passe d’un granite orienté, puis un granite laminé, puis on passe à des mylonites fluidales, et enfin des mylonites hétérogènes.

Le granite, du latin granum = grain, par rapport à son aspect visuel, est une roche magmatique plutonique, formée par le refroidissement lent, en profondeur, d'un magma issu de la fusion partielle de la croûte continentale. Le granite est formé de minéraux en grains (cristaux subautomorphes) tous visibles à l'œil nu ; principalement des micas (biotite ou muscovite), des feldspaths potassiques (orthoses) et des plagioclases, noyés dans du quartz xénomorphe (qui empli les vides interstitiels, en effet, le quartz est le dernier minéral à cristalliser lors du refroidissement des masses granitiques). Le granite peut contenir également de la hornblende, de la magnétite, du grenat, du zircon et de l'apatite, etc.

Le granite est une roche acide, de densité moyenne (environ 2,7 selon la composition).

• L'altération du granite débute généralement le long de diaclases, conduisant à la formation de boules de granites, puis d'un chaos granitique au pied duquel on observe une arène granitique. L'arène est formée principalement de grains de quartz, mais aussi de feldspaths altérés et de micas altérés. L'altération du granite peut ètre à l'origine de gisements desquels on peut extraire différents minéraux (dont l'argile ex : l'exploitation de kaolin de Ploémeur, Morbihan; ou du sable)...

• Les principaux facteurs d’altération: l’eau : elle agit de deux façons. D'abord par hydratation (addition d’eau à un composé sans modification chimique de celui-ci). Chez les micas par exemple, l'eau peut se glisser entre les feuillets du minéral, provoquer son gonflement, ce qui va peu à peu désolidariser les grains de la roche. L'eau agit aussi par hydrolyse (décomposition d’une substance sous l’action de l’eau).

• les végétaux qui ont pu s’implanter à la surface du massif (action des racines dans les diaclases et action des molécules organiques issues de la décomposition de ces végétaux)

Chacun des minéraux du granite réagit différemment à l’altération :

- Le mica noir (ou biotite)

A cause de la présence de fer dans sa composition, il va se transformer assez rapidement en hydroxyde de fer et en argile.

Hydrolyse de la biotite :

2 K(Fe,Mg)₃AlSi₃O₁₀(OH)₂ (Biotite)+ 17 H₂O →Si₂O₅Al₂(OH)₄ (Kaolinite)+ 6 FeO(OH) (Limonite/Goethite) + 4 Si(OH)₄ +2 K⁺ + 2 OH^-

-Le mica blanc (ou muscovite)

Il ne s’altère guère. Il va d'abord se fragmenter en petites paillettes de même composition chimique : la séricite. Une hydrolyse est cependant possible qui conduira par perte de potassium à de l'illite puis à de la kaolinite ou à des smectites selon les conditions.

-Le quartz

Il est inaltérable. Une fois séparé des autres éléments, il fournit l'essentiel du sable

-Les feldspaths

Par hydrolyse, ils vont se transformer en argiles (illite, kaolinite, gibbsite, smectites…). Selon les conditions, ces hydrolyses pourront se faire selon des réactions différentes et donc conduire à des composés différents. De plus tous les feldspaths ne sont pas sensibles de la même façon à l'hydrolyse (les feldspaths potassiques sont les plus résistants ; puis viennent les feldspaths sodiques et enfin les feldspaths calciques). Les phénocristaux, présents dans certains granites, résisteront mieux à l'altération.
Exemples d’hydrolyses de feldspaths : Hydrolyse de l’orthose

2 KAlSi₃O₈ (Orthose)+ 11 H₂O → Si₂O₅Al₂(OH)₄ (Kaolinite) + 4 Si(OH)₄ (Acide silicique) + 2 K⁺ + 2 OH^-

Hydrolyse de l’anorthite (plagioclase calcique)

2 CaAl₂Si₂O₈ (Anorthite) + 4 CO₂ (Dioxyde de carbone) + 6 H₂O → 2 Ca⁺⁺ + 4 HCO₃^- + 2 Si₂O₅Al₂(OH)₄ (Kaolinite)

Hydrolyse de l'albite (feldspath sodique)

NaASi₃O₈ (Albite) + 8 H₂O → Al(OH)₃ (Gibbsite) + 3 Si(OH)₄ (Acide silicique) + Na⁺ + OH^-

Mylonite (n. f.) terme initié par C. Lapworth en 1885, du grec mulôn, moulin ; en anglais mylonite :

• Au sens large, toute roche plus ou moins finement broyée. Synonyme : brèche tectonique.

• Au sens strict des pétrographes, roche dynamométamorphique dérivant d'une roche magmatique ou d'une roche sédimentaire broyée au point que les cristaux originels ne peuvent plus être identifiés à l'œil nu ; il faut employer le microscope pour en révéler la structure cataclastique : cristaux émiétés en débris tordus et étirés, englobés dans un ciment (qui peut être de quartz, séricite, chlorite, etc.).

Au WP1, vous descendrez dans le lit du ruisseau pour répondre aux questions qui suivent.

   Geological reminder:

Here we have a two-mica granite that was deformed increasingly, as and as we approach the fault (that is to say, the North East by going to the South West): it goes from a granite facing granite, laminate and granite, and then passes the fluidal mylonite and finally heterogeneous mylonite.

Granite, Latin granum = grain from its visual appearance, is a magmatic plutonic rock, formed by the slow cooling at depth of magma derived from partial melting of the continental crust. Granite is formed of mineral grains (crystal Subhedral) all visible to the naked eye; mainly micas (biotite or muscovite), potassium feldspar (orthoses) and plagioclase, embedded in anhedral quartz (which filled the interstitial voids, in effect, the mineral quartz is the last to crystallize during cooling granitic masses). Granite may also contain hornblende, magnetite, garnet, zircon and apatite, etc.

Granite is an acid rock, medium density (about 2.7 by composition).

The alteration of granite usually starts along joints, leading to the formation of granites of balls and then a granite chaos beneath which granitic sand is observed. The arena consists mainly of quartz grains, but also altered feldspar and mica altered. The alteration of the granite eter can cause deposits which we can extract different minerals (including clay eg operation of kaolin Ploemeur, Morbihan, or sand) ...

The main factors of change: water: it works in two ways. First, by hydration (adding water to a compound without chemical modification thereof). In mica for example, water can slip between the sheets of the mineral, causing it to swell, which will gradually separate the grains of the rock. The water also acts by hydrolysis (breakdown of a substance by the action of water).

plants that were able to locate in the foundation surface (action roots in joints and action of organic molecules from the decomposition of these plants)

Each of the granite minerals react differently to weathering:

- The black mica (biotite or)

Because of the presence of iron in its composition, it will turn quickly enough iron hydroxide and clay.

Hydrolysis of biotite:

2 K (Fe, Mg) 3AlSi3O10 (OH) 2 (Biotite) + H2O → Si2O5Al2 17 (OH) 4 (kaolinite) 6 + FeO (OH) (Limonite / Goethite) 4 + Si (OH) 4 + 2 K + + 2 OH-

-The White mica (muscovite or)

It hardly alters. He will first fragment into small flakes of the same chemical composition sericite. A hydrolysis is however possible that lead to a loss of potassium illite then kaolinite or smectite depending on conditions.

-The quartz

It is unalterable. Once separated from the other elements, it provides most of the sand

-The feldspars

By hydrolysis, they will turn into clay (illite, kaolinite, gibbsite, smectite ...). Depending on conditions, these will be hydrolysed by different reactions and thus lead to different compounds. Furthermore all feldspars are not sensitive in the same way to hydrolysis (potassium feldspars are the most resistant; then come and finally sodic feldspar calcium feldspar). Phenocrysts present in some granites, more resistant to weathering.
Examples of hydrolysis of feldspar Hydrolysis orthoclase

2 KAlSi3O8 (Orthoclase) + H2O → Si2O5Al2 11 (OH) 4 (kaolinite) + 4 Si (OH) 4 (silicic acid) + 2 + K + 2 OH-

Hydrolysis of anorthite (calcic plagioclase)

2 CaAl2Si2O8 (Anorthite) + 4 CO2 (Carbon dioxide) + 6 H2O → Ca ++ 2 + 4 + 2 HCO3- Si2O5Al2 (OH) 4 (kaolinite)

Hydrolysis of albite (sodium feldspar)

NaASi3O8 (Albite) 8 + H2O → Al (OH) 3 (Gibbsite) 3 + Si (OH) 4 (silicic acid) + Na + + OH-

Mylonite (nf) term initiated by C. Lapworth in 1885, the Greek Mulon mill; English mylonite:

In a broad sense, any rock more or less finely ground. Synonym: tectonic breccia.

To strictly petrographers, dynamométamorphique rock derived from an igneous rock or sedimentary rock crushed to the point that the original crystals can no longer be identified with the naked eye; must use the microscope to reveal the structure cataclastique: émiétés crystals in twisted and stretched debris, encompassed in a cement (which may be of quartz, sericite, chlorite, etc.).

In WP1, you descend into the creek bed to answer the following questions.

Pour loguer cette cache / To log this cache :

   Pour valider votre visite sur le site, envoyez-moi, en précisant bien le nom de l’earthcache, vos réponses par courrier électronique aux questions suivantes. Vous pouvez loguer "Found it", et je vous contacterai en cas de nécessité:

WP1: Q1: Que trouvez-vous sur le fond du ruisseau ? d’où proviennent ces éléments ?
WP1: Q2: Que trouvez-vous dans le fond du ruisseau ?
WP1: Q3: Avec votre couteau, prélevez un peu de cette matière (l’équivalent d’une noisette suffit). Pouvez-vous réaliser un boudin, ou une bille ?
WP1: Q4: Quelle est la couleur de la matière constituant le fond du ruisseau ? A quoi vous fait-elle penser ?
WP1: Q5: Comment expliquez-vous cette altération, en particulier pourquoi ne voit-on pas de chaos granitique ?
Une photo du site, en noir et blanc, sera la bienvenue, bien que facultative.

 To validate your visit to the site, email me, stating clearly the name of the earthcache your email responses to the following questions. You can log in "Found it," and I will contact you if necessary:

WP1: Q1: What do you find on the creek bottom? where these come from?
WP1: Q2: What do you find in the creek bottom?
WP1: Q3: With your knife, draw off some of this material (the equivalent of a nutty enough). Can you make a pudding, or a ball?
WP1: Q4: What is the color of the material of the creek bottom? What does it do you think?
WP1: Q5: How do you explain this change, particularly why do not we see granitic chaos?
A photo of the site, black and white, will be welcome, but voluntary.

Sources / Sources :

Documentation « papier » : Notice de la carte géologique de la France au 50000ème, feuille «Paimboeuf», XI-23, n°480, Notice de la carte géologique de la France au 50000ème, feuille «Ile de Noirmoutier - Pointe Saint Gildas», X-24-25, n°506-533, Dictionnaire de géologie Masson, Série des Guides géologiques régionaux Masson, Méthodes modernes de géologie de terrain - Tome 2a manuel d’analyse structurale - Editions Technip, The Mapping of Geological Structures - Ken McClay - Geological Society of London - Handbook Series, Principes de Tectonique -  A.Nicolas - Masson, Initiation à la géologie - Mémento du géologue - Ch.Pomerol et A.Blondeau - Ed.Boubée.
Consultations sur Internet: http://infoterre.brgm.fr/ ; Google Earth ; Geowiki ; Wikipedia ; http://geophysics.ou.edu/geol1114, http://www.sandatlas.org/2011/11/ilmenite/

   Rappel concernant les « Earthcaches »: Il n'y a pas de conteneur à rechercher ni de logbook à renseigner. Il suffit de se rendre sur les lieux, de répondre aux questions ci-dessus et de nous renvoyer les réponses.

  Reminder on "Earthcaches" There is no container or logbook to find information. Simply visit the site, to answer questions above and send us the answers.

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