La Earthcache / The Earthcache
► Le site d'observation : La cathédrale Saint-Pierre-et-Saint-Paul
La cathédrale Saint-Pierre-et-Saint-Paul (appelée aussi localement « cathédrale Saint-Pierre ») est une cathédrale catholique romaine située sur la place Saint-Pierre de Nantes.
Longue de 103 mètres, sa construction s’est étalée sur 457 ans, de 1434 à 1891.
Les maîtres d'oeuvre de sa construction ont choisis les matériaux géologiques les plus nobles pour faire de cette cathédrale un monument religieux d'exception.
Qu'elles soient d'origines locales ou beaucoup plus lointaines, les roches ayant contribué à son édification sont un livre ouvert sur la vie de notre Terre, permettant en un seul lieu d'y découvrir ses particularités et les traces de son histoire au travers des Ères.
Ce troisième épisode va nous permettre de découvrir quelle transformation une roche sédimentaire peut subir quand elle est soumise à des contraintes tectoniques.
► Le calcaire des pavements
Une partie des pavements de la cathédrale est formée d'une roche sédimentaire calcaire d'origine vraisemblablement détritique, car ne présentant pas de fossiles, avec des grains de taille inférieure au millimètre.
Ces grains sont de deux couleurs, soit un blanc brillant (calcite), soit des grains de couleur rose claire, ce qui donne globalement une couleur saumonée à la roche.
La roche d'origine est très homogène, sans litage ou stratification particulière.
Elle présente cependant les stigmates d'une vie mouvementée, qui sont restés inscris dans ses "chairs".
► Dissolution et cristallisation
Dans un processus de compression, certains minéraux comme le carbonate de calcium des roches calcaires sont dissous dans l'eau le long des contacts entre micro-blocs soumis aux plus fortes contraintes.
Les éléments en suspension vont ensuite re-cristalliser dans les zones ouvertes lors de déformations, par exemple dans des fractures qui sont alors colmatées par des cristaux.
Les traces de ce mécanisme de déformation apparaissent à l'observation, parce que dans les zones où la calcite est dissoute, il reste des résidus d'éléments concentrés de la roche, non solubles, de couleur foncée. On obtient alors des stylolithes.
~ Les stylolithes
Un stylolithe est une structure géologique pouvant se former lors de la déformation en régime compressif d'une roche.
C'est une surface crénelée au niveau de laquelle, les forces de compression ont aboutit à la dissolution de la roche entre les particules silicatées et les particules carbonatées, induisant une diminution du volume de la roche.
Cette dissolution engendre des films silicatés (argile essentiellement). La stylolitisation ne s’effectue que sous une charge lithostatique (et donc une profondeur) significative.
Park and Schot ont reconnu plusieurs géométries différentes :
- Type simple ou primaire comme une vague
- Type suturée, comme de petite crénelure irrégulière
- Type "Up-peak" / "Down-peak" (Rectangulaire)
- Type en crète (conique et pointue)
- Type Sismogramme
~ Les filons de calcite
Le carbonate de calcium dissous au niveau des stylolithes va de nouveau se précipiter dès que le régime de compression devient moins intense.
Les ions en suspension s'accumulent dans des endroits laissés vide dans la roche (fissures et fractures, fossiles dont la partie solide a disparu,...) et finissent par cristalliser dans ses interstices, formant des veines de cristal blanches et dures, ou des fossiles de cristal.
► Principe de datation géologique
Il existe plusieurs type de datation relative des roches et événements géologiques.
L'un d'entre eux est le principe de recoupement : Un événement (intrusion magmatique, faille, plissement, discordance, érosion) qui provoque un changement dans la géométrie des roches est postérieur à la dernière strate qu'il affecte et antérieur à la première strate non affectée.
Autrement dit, tout événement géologique qui en recoupe un autre lui est postérieur.
Dans l’exemple ci-dessous, la faille/filon F est postérieur aux strates 1 et 2, mais antérieure à la strate 3.
► Faille et rejet
On appelle faille une cassure, une rupture de la continuité de terrains primitivement situés au même niveau et qui s’accompagne d'un déplacement relatif des compartiments qu'elle détermine.
Ce déplacement de roche va être caractérisé par un rejet.
Le rejet de faille correspond à la mesure du décalage qui s’est produit entre les deux compartiments.
Pour mesurer ce décalage, il est nécessaire d'avoir une ligne de référence continue (couche de roche, strate, inclusion de cristal, stylolithes,...).
► The observation site: St. Peter and Paul's Cathedral
St. Peter and St. Paul's Cathedral (also known locally as "St. Peter's Cathedral") is a Roman Catholic cathedral located in St. Peter's Square in Nantes.
103 meters long, its construction spread over 457 years, from 1434 to 1891.
The masters of its construction have chosen the most noble geological materials to make this cathedral an exceptional religious monument.
Whether of local origins or much more distant, the rocks that contributed to its construction are an open book on the life of our Earth, allowing in one place to discover its peculiarities and traces of its history through Era.
This third episode will allow us to discover what transformation a sedimentary rock can undergo when it is subjected to tectonic constraints.
► Limestone of pavements
Part of the pavements of the cathedral is formed of limestone sedimentary rock of probably detrital origin, because not presenting fossils, with grains of size less than the millimeter.
These grains are of two colors, either a bright white (calcite), or grains of light pink color, which gives a salmon color overall to the rock.
The original rock is very homogeneous, without bedding or stratification.
However, it presents the stigmata of an eventful life, which remained inscribed in its "flesh".
► Dissolution and crystallization
In a compression process, certain minerals such as calcium carbonate in limestone rocks are dissolved in water along the contacts between micro-blocks subjected to the highest stresses.
The suspended elements will then re-crystallize in the open areas during deformations, for example in fractures which are then clogged with crystals.
The traces of this mechanism of deformation appear at the observation, because in the zones where the calcite is dissolved, there remain residues of concentrated elements of the rock, insoluble, of dark color. We then obtain styloliths.
~ The stylolites
A stylolith is a geological structure that can be formed during compressive deformation of a rock.
It is a crenellated surface at which compressive forces have led to the dissolution of the rock between the silicate particles and the carbonate particles, inducing a decrease in the volume of the rock.
This dissolution produces silicate films (mainly clay). Stylolitization is only carried out under a significant lithostatic load (and thus a depth).
Park and Schot have recognized several different geometries:
- simple or primary type as a wave
- sutured type, like small irregular crenellation
- Type "Up-peak" / "Down-peak" (Rectangular)
- Crete type (conical and pointed)
- Type Sismogram
~ The calcite veins
The calcium carbonate dissolved in the styloliths will rush again as soon as the compression regime becomes less intense.
Ions in suspension accumulate in places left empty in the rock (cracks and fractures, fossils whose solid part has disappeared, ...) and finally crystallize in its interstices, forming white and hard crystal veins, or crystal fossils.
► Principle of geological dating
There are several types of relative dating of rocks and geological events.
One of them is the overlapping principle: An event (magmatic intrusion, fault, fold, discordance, erosion) that causes a change in the geometry of the rocks is later than the last stratum that it affects and predates the first stratum unaffected.
In other words, every geological event that intersects another is later.
In the example below, the fault / vein F is posterior to strata 1 and 2, but prior to stratum 3.
► Fault and rejection
A Fault is called a break, a break in the continuity of lands originally located at the same level and which is accompanied by a relative displacement of the compartments it determines.
This rock displacement will be characterized by a rejection.
Fault rejection is the measure of the lag that occurred between the two compartments.
To measure this offset, it is necessary to have a continuous reference line (rock layer, stratum, inclusion of crystal, styloliths, ...).
► Sources bibliographiques / Bibliographical sources
Les Questions / The Questions
La lecture attentive du descriptif de la cache, ainsi qu'une observation des éléments de terrain et un peu de déduction sont normalement suffisants pour répondre aux questions de cette EarthCache.
A careful reading of the description of the cache, as well as observation of terrain features and some deduction is usually sufficient to answer questions of this EarthCache.
ATTENTION, vous entrez dans un lieu consacré, veuillez faire la découverte de cette cache géologique dans le respect de ce lieu. La Cathédrale est ouvert de 9h à 19h (18h en période d’hiver) mais peut être inaccessible pendant les offices.
ATTENTION, you enter a dedicated place, please discover this geological cache in the respect of this place. The Cathedral is open from 9h to 19h (18h in winter period) but may be inaccessible during services.
Questions pour valider :"Une Cathédrale sous pression"
Questions to validate: "A cathedral under pressure"
Plan de l'édifice et position du WP / Building plan and position of the WP
Entrez par la porte gauche de la cathédrale et repérez, au début du bas côté gauche, la dalle de pavement en forme de losange (figure bleue de la photo WP1-Large.
Examinez là de plus près (photo WP1-Zoom).
Enter through the left door of the cathedral and locate, at the beginning of the lower left side, the diamond-shaped pavement tile (blue figure of photo WP1-Large.
Examine it more closely (photo WP1-Zoom).
- Question 1 : Décrivez la roche du pavement de la zone A. De quelle roche s'agit-il ? Est-elle d'origine détritique ou biogénique ? Étayer votre réponse.
- Question 1 : Describe the pavement rock of the A zone. What rock is it? Is it detrital or biogenic? Support your answer.
- Question 2 : Que voyez-vous sous la zone X ? De quoi est-elle rempli ?
- Question 2 : What do you see under figure X? What is its composition?
- Question 3 : Que voyez-vous sous les zones Y ? Selon le descriptif, quel est le type de ces figures ?
- Question 3 : What do you see under figures Y? According to the description, what is the type of these figures?
- Question 4 : Datez relativement la roche de la zone A, la formation X et les formations Y. Expliquer votre raisonnement.
- Question 4 : Date relatively to Area A, Figure X and Figures Y. Explain your reasoning.
- Question 5 : Mesurez le rejet de faille sous la zone orange.
- Question 5 : Measure the fault rejection under the orange zone.
Vous pouvez vous loguer sans attendre notre confirmation,
mais vous devez nous envoyer les réponses en même temps soit par mail via notre profil (
fafahakkai), soit via la messagerie geocaching.com (Message Center).
S'il y a des problèmes avec vos réponses nous vous en ferons part.
Les logs enregistrés sans réponses seront supprimés.Une photo de vous ou de votre GPS devant la cathédrale est la bienvenue, mais n'est pas obligatoire.
You can log this cache without waiting for our confirmation, but you must send us the answers at the same time, by e-mail via our profile (fafahakkai) or by the system of Message Center of geocaching.com.
If there is a problem with your answers we will notify you. The logs recorded without answers will be deleted.
A photo of you or your GPS in front of the cathedral is welcome, but not mandatory.
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 concerning "Earthcaches": there is neither a container to look for nor a logbook to sign. One need only go to the location, answer to the differents questions and send us the answers.