[JVA] 02 - La Pouzzolane de Thueyts EarthCache

La Earthcache / The Earthcache

L'histoire géologique de l'Ardèche s'étale sur 550 millions d'années, débutant au Cambrien avec l'orogenèse hercynienne et la mise en place du socle fait de roches magmatiques et métamorphiques.
Dans la région de Thueyts, ce sont les dernières "secondes" (géologiques) qui ont été décisives, avec un épisode quasi-contemporain des jeunes volcans d'Ardèche, entre -166000 à -12000 ans.

Cette série de caches géologiques [JVA] va permettre la découverte de quelques mystères de cet épisode volcanique très récent, et la diversité de phénomènes géologiques qui en a résulté.
Dans ce second épisode, nous allons découvrir quasiment au cœur de la bouche du volcan les formations contenues dans sa cheminée, les scories basaltiques ou pouzzolanes.

           ► Contexte géologique local

Il y a 12 000 ans (c'est un des derniers épisodes volcaniques dans l'hexagone), le jeune volcan strombolien de Thueyts a connu une activité très brève sous forme de deux manifestions (explosive puis effusive) qui ont largement impacté la morphologie de la vallée actuelle.

La bouche de ce volcan se trouve au niveau de la Gravenne de Thueyts, avec une forme particulière égueulée due à un effondrement partiel de son cône

Si une impressionnante coulée de lave basaltique a formé une plateau basaltique, le cœur de la Gravenne (l'ancien cratère) est lui d'une constitution géologique différente, formées des pyroclastes qui sont restés en place à la fin de l'épisode éruptif, le volcan n'ayant plus assez de puissance pour les projeter.

           ► Basalte ou roche pyroclastique ?

Les volcans stomboliens émettent principalement deux types de roches, des roches éruptives et des roches effusives.

           ~ Le basalte, roche effusive

Le basalte est une roche magmatique volcanique, de nature basique, et provient de la solidification à la surface de la lave en fusion issue de la chambre magmatique.

Le refroidissement rapide de cette roche basique donne une roche dure, cohérent, non grenue (les cristaux ne sont pas visibles à l'oeil nu) et de couleur très sombre (mafique).

           ~ Les roches pyroclastique, roche éruptives

Les roches pyroclastiques sont constituées de pyroclastiques, des fragments de roches solides expulsés pendant l’éruption d’un volcan, lorsque les gaz sont relâchés par décompression et éjectés de l'évent. Ces roches ont un aspect de roche détritique, peu cohérente, souvent friable, fait d'un agglomérat de clastes.

Les clastes se caractérisent selon une classification basée sur la dimension des fragments :
- la cendre volcanique : matériau d’aspect sableux constitué par des particules de moins de 2 mm.
- les lapilli : fragments dont la dimension maximale est comprise entre 2 et 64 mm, en général arrivés à la surface déjà consolidés (formant des fragments anguleux comme des cristaux bien formés). On retrouve dans cette catégorie la pierre ponce et la pouzzolane.
- les bombes volcaniques : fragments de dimension supérieure à 64 mm allant jusqu’à 1 m de dimension maximale, d’origine lavique.

La proportion de ces familles de clastes va caractériser le type de roche volcanique éruptive, selon la classification ci-dessous :

           ► La Pouzzolane de la Gravenne

Les pouzzolanes sont des roches volcaniques scorifiées, pyroclastiques, meubles et peu denses, à structure alvéolaire, essentiellement composés de verre volcanique.
La structure alvéolaire provient du gaz dissous du fait de la pression dans la chambre magmatique ; lors de la remontée rapide de ce magma (phase explosive des éruptions volcaniques), il se produit une rapide baisse de la pression et une détente des gaz qui augmentent fortement de volume, se traduisant par la formation de bulles.

Il en résulte une roche légère, avec une densité moyenne tourne autour de 0,85 t/m3 (au lieu de 2,7 à 3,2 t/m3 pour le basalte).

Comme le basalte, les Pouzzolanes correspondent au pôle "basique" des roches volcaniques, issues de volcans de type stombolien.

Le dynamisme à l'origine de la formation des matériaux pouzzolaniques, faiblement explosif, permet l'édification, sur une aire réduite autour du point d'émission, d'un cône de projections scorifiées comprenant la partie sommital, appelé gravenne.

Leur couleur est généralement noire ou rouge (rouge brique à rouge foncé) avec toutes les teintes intermédiaires, selon le degré d'oxydation du fer.

Présentant des propriétés physiques, chimiques et esthétiques intéressantes, la pouzzolane est exploitée par l'Homme pour de nombreux usages :
- La jardinerie : léger, poreux, avec un caractère esthétique, cette roche est utilisée comme couverture de sol pour maintenir l'humidité et de limiter le développement des adventices
- La construction : en raison de sa forte porosité, la pouzzolane est à la base de la fabrication de certains ciments à prise lente
- L'assainissement non collectif : elle est utilisée sous forme de pierre de 20 à 50 mm comme filtre dans les fosses toutes eaux
- la voirie : légère et poreuse, elle est utilisée comme remblai dans des zones nécessitant un revêtement léger et drainant (ouvrage souterrain,...)

The geological history of the Ardèche stretches over 550 million years, beginning in Cambrian with the Hercynian orogeny and the establishment of the base made of magmatic and metamorphic rocks.
In the region of Thueyts to Jaujac, it is the last "seconds" (geological) that were decisive, with an almost contemporary episode of the young volcanoes of Ardèche, between -166000 to -12000 years.

This series of geological caches [JVA] will allow the discovery of some mysteries of this very recent volcanic episode, and the diversity of geological phenomena that resulted.
In this second episode, we will discover almost in the heart of the mouth of the volcano formations contained in its chimney, basaltic slag or pozzolana.

► Local geological context

12,000 years ago (this is one of the last volcanic episodes in France), the young Strombolian volcano of Thueyts experienced a very brief activity in the form of two explosive and effusive demonstrations which greatly impacted the morphology of the current valley.

The mouth of this volcano is at the level of the Gravenne Thueyts, with a particular form due to a partial collapse of its cone.

If an impressive basaltic lava flow formed a basaltic plateau, the heart of the Gravenne (the old crater) is of a different geological constitution, formed of pyroclasts that remained in place at the end of the eruptive episode, the volcano does not have enough power to project them.

► Basalt or pyroclastic rock?

Stombolian volcanoes emit mainly two types of rocks, eruptive rocks and effusive rocks.

           ~ Basalt, effusive rock

Basalt is a volcanic magmatic rock, of a basic nature, and comes from solidification on the surface of the molten lava from the magma chamber.

The rapid cooling of this basic rock gives a rock hard, consistent, ungrasped (the crystals are not visible to the naked eye) and very dark (mafic).

           ~ Pyroclastic rocks, eruptive rock

Pyroclastic rocks consist of pyroclastics, fragments of solid rocks expelled during the eruption of a volcano, when the gases are released by decompression and ejected from the vent. These rocks have an appearance of detrital rock, inconsistent, often friable, made of an agglomerate of clasts.

Clasts are characterized according to a classification based on the size of the fragments:
- volcanic ash: material of sandy appearance consisting of particles of less than 2 mm.
- lapilli: fragments whose maximum dimension is between 2 and 64 mm, usually reached the surface already consolidated (forming angular fragments like well-formed crystals). We find in this category pumice and pozzolan.
- volcanic bombs: fragments larger than 64 mm up to 1 m maximum dimension, of lava origin.

The proportion of these families of clasts will characterize the type of eruptive volcanic rock, according to the classification below:

► The Pouzzolan of Gravenne

Pozzolans are slagged, pyroclastic, loose and sparse volcanic rocks with alveolar structure, mainly composed of volcanic glass.
The alveolar structure comes from the dissolved gas due to the pressure in the magma chamber; during the rapid rise of this magma (explosive phase of volcanic eruptions), there is a rapid drop in pressure and a relaxation of gases that increase in volume, resulting in the formation of bubbles.

The result is light rock, with an average density around 0.85 t / m3 (instead of 2.7 to 3.2 t / m3 for basalt).

Like basalt, Pouzzolanes correspond to the "basic" pole of volcanic rocks, derived from volcanoes of Stombolian type.

The dynamism at the origin of the formation of pozzolanic materials, weakly explosive, allows the construction, on a reduced area around the point of emission, of a cone of scorified projections including the summit part, called gravenne.

Their color is usually black or red (brick red to dark red) with all the intermediate hues, depending on the degree of oxidation of the iron.

Presenting interesting physical, chemical and aesthetic properties, pozzolan is exploited by Man for many uses:
- The gardening: light, porous, with an aesthetic character, this rock is used as a soil cover to maintain moisture and limit the development of weeds
- The construction: because of its high porosity, pozzolana is at the base of the manufacture of certain slow-setting cements
- Non-collective sanitation: it is used in the form of stone from 20 to 50 mm as a filter in all-water pits
- roads: light and porous, it is used as embankment in areas requiring a light and draining coating (underground work, ...)

Les Questions / The Questions

Questions pour valider :"La Pouzzolane de Thueyts"
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