Sur le site de cette earthcache se trouvent divers blocs de grès sur lesquels il est possible d'observer l'action de l'eau en termes d'érosion.

Merci à yamathom pour le création de cette earthcache.

Vue du site depuis les coordonnées de la earthcache :

Diagénèse

Pour comprendre le processus d’érosion du grès, il faut d’abord comprendre sa formation par un processus nommé diagénèse.

Définition : la diagénèse regroupe l’ensemble des processus physiques, biochimiques et physico-chimiques qui transforment un sédiment en une roche sédimentaire.

Dans le cas des grès, le sédiment d’origine est représenté par les grains de sable.
L’accumulation de couches successives de sables au fond de l’eau mène à une augmentation progressive de la pression. Sous l’effet de cette augmentation de pression, l’eau présente entre les grains a tendance à être chassée alors que les minéraux qu’elle contient précipitent, formant un ciment naturel entre les grains de sable.

Erosion du grès

Lors du processus d’érosion, c’est l’inverse qui se produit. L’action de l’eau de pluie sur le grès a tendance à solubiliser le ciment existant entre les grains de sable et, ainsi, à libérer ces grains. Ceux-ci peuvent alors être emportées par les eaux et devenir à nouveaux des sédiments qui entreront dans un nouveau processus diagénétique…

On peut ainsi retrouver des grains de sable libres à la surface du grès comme ici sur un bloc du WP1 :

L’action de l’eau sur le grès entraîne la formation de figures d’érosion particulières :

Cupules

Le terme cupule désigne une petite coupe. En géomorpholigie, une cupule est une forme en creux que l'on trouve sur les surfaces généralement horizontales de certaines roches, surtout d'origine sédimentaire comme les grès, les conglomérats. Sa forme est généralement ronde, oblongue.

Les cavités sont plus ou moins profondes. Leurs dimensions très variables, peuvent atteindre plus d'un mètre en longueur. Les cupules comportent souvent un déversoir naturel par où s'écoule l'eau en excès.

Leur origine est attribuée aux phénomènes d'érosions mécanique et chimique dus à la présence quasi permanente d'eau de pluie ou de ruissèlements. L'eau stagnante contenue dans les cavités, souvent chargée en débris végétaux donnant des acides humiques, possède un pH très bas, ayant une action corrosive, notamment sur les oxydes de fer servant de ciment entre les grains de silice de certains grès. Par ce processus, extrêmement lent dans le temps, plusieurs cupules voisines peuvent finir par se rejoindre, on parle alors de cupules coalescentes.

Taffoni

Taffoni (ou tafoni, mot invariable), du corse tafone, désigne en géomorpholigie une forme en creux arrondie, de plusieurs décimètres à plusieurs mètres, creusée par l'érosion dans les roches cristallines ou gréseuses.
Leur existence est un fait microclimatique lié à l'impuissance de l'altération des roches très vite essuyées par le soleil et le vent. L'altération ne peut donc se produire que dans les endroits abrités à la fois du vent et de l'évaporation trop rapide, sous l'action de l'humidité ambiante. Par conséquent, les taffoni se creusent au dépens des parois de roche nues et se développent vers l'intérieur de la roche et vers le haut, comme des abris sous roche.

La taille des blocs présents sur le site de la earthcache ne permet pas la formation de véritables taffoni à grande échelle, mais quelques formes d'érosion "par le côté" sont toutefois visibles.

Erosion différentielle

Parfois, lorsque la roche présente des zones de faiblesse, l'érosion s'y fait plus facilement. Dans le cas présent, ces zones de faiblesse sont représentées par des fractures correspondant à des limites de strates ou des diaclases.
Les eaux de pluie suivent alors les bords de ces fractures et les érodent, élargissant et arrondissant ces ouvertures.

La earthcache

Pour pouvoir valider cette earthcache, vous devrez répondre aux questions suivantes.
Merci d’envoyer vos réponses via mon profil ou via la messagerie geocaching.com, ne les donnez pas dans votre log.
Vous pouvez ensuite loguer la cache "found it", je vous contacterai en cas de problème.

1) Expliquez comment se produit l'érosion du grès.

2) Qu'est-ce qui favorise la formation des cupules ? Comment est-ce possible ici alors que nous sommes en ville ?

3) Au WP1, la photo de la fracture érodée a-t-elle été prise sur le bloc de gauche ou de droite ?

4) Au WP2, le bloc de grès présente des cavités creusées en suivant une fracture. Quelle est la largeur de celle de droite (voir photo) ?

5) Au WP3, combien de cavités profondes ont été creusées par l'érosion à l'arrière du bloc de grès (voir photo) ?

6) Vous pouvez également ajouter à votre log une photo de vous ou de votre GPS sur le site, sans laisser apparaître de réponse aux questions (facultatif, mais grandement apprécié).

Here at this earthcache are various sandstone blocks on which it is possible to observe the action of water in terms of erosion.

Site view from the coordinates of the earthcache:

 

Diagenesis

To understand the sandstone erosion processes, we must first understand its formation by a process called diagenesis.

Definition: diagenesis includes all physical, biochemical and physicochemical processes that turn a sediment into a sedimentary rock.

For sandstone, the original sediment is represented by the sand grains.
The accumulation of successive layers of sand to the water bottom leads to a gradual increase in pressure. Under the effect of this pressure increase, the water present between the grains tends to be driven while it contains minerals precipitate, forming a natural cement between the grains of sand.

Erosion of sandstone

During the erosion process, the opposite happens. The action of rain water on the sandstone tends to dissolve the existing cement between the grains of sand and thus to free those grains. These can then be washed away and become new sediments that enter a new diagenetic process...

So we can find free grains of sand on the surface of sandstone like here on a block at WP1:

The action of water on the sandstone results in the formation of special erosion figures:

Cups

In geomorphology, a cup is a hollow form that is found on generally horizontal surfaces of certain rocks, especially as sedimentary sandstones, conglomerates. Its shape is generally round or oblong.

The cavities are more or less deep. Their very variable dimensions, can reach over a meter in length. The wells often have a natural weir through which flows the water in excess.

Their origin is attributed to the phenomena of chemical and mechanical erosion due to the almost permanent presence of rainwater or ruissèlements. Stagnant water in the cavities often loaded in plant debris giving humic acids, has a very low pH, having a corrosive action, in particular on iron oxides as cement between the silica grains to some sandstone. Through this process extremely slow in time, several nearby cups may eventually come together, it is called coalescent cups.

Taffoni

Taffoni (or tafoni, uninflected word), the Corsican tafoni, designates géomorpholigie shaped hollow rounded, several decimeters to several meters, carved by erosion in the sandstone rocks or crystalline.

Their existence is a microclimate actually related to the inability of the altered rocks very quickly wiped by the sun and wind. The alteration can therefore happen only in places sheltered from both the wind and rapid evaporation, under the influence of ambient humidity. Therefore, taffoni are growing at the expense of bare rock walls and grow inwards from the rock and upward, like rock shelters.

The size of the blocks present on the site of the earthcache does not allow the formation of true taffoni large scale, but some forms of erosion "by side", however, are visible.

Differential erosion

Sometimes when this rock areas of weakness, erosion makes it more easily. In this case, these zones of weakness are represented by fractures corresponding to the limits of strata or joints.

The rainwater then follow the edges of these fractures and erodes, enlarging and rounding these openings.

The earthcache

To be able to validate this earthcache, you will have to answer the following questions.
Thank you for sending your answers via my profile or the geocaching.com messaging, don't take it in your log.
You can then post your log "found it", I shall contact you in case of problem.

1) Explain how erosion occurs for sandstone.

2) What promotes the formation of the cups? How is that possible here while we're in town?

3) At WP1, the photo of the eroded fracture was taken on the left or right block?

4) At WP2, sandstone block has cavities dug by following a fracture. What is the width of the right one (see picture)?

5) At WP3, how many deep cavities were carved by erosion at the back of sandstone block (see photo)?

6) You can also add to your log a photo of you or your GPS on the site, without showing answers (optional, but greatly appreciated).