Le contexte
Au cœur des Grandes Alpes, venez découvrir la richesse géologique d’une rando sans difficulté particulière (environ 10 km pour 650m de dénivelé positif), avec un point de vue magique sur le Mont-Blanc au col de la Seigne !
Les conglomérats
Les conglomérats sont des roches sédimentaires détritiques (formées de produits issus de l'érosion d'une roche antérieure, dont les débris sont transportés puis déposés). Ils contiennent un minimum de 50 % de débris de roches de dimension supérieure à 2 mm, liés par un ciment. On distingue les conglomérats monogéniques (éléments sont de même nature) des conglomérats polygéniques (éléments de nature variée). Selon les caractéristiques des éléments présents, les conglomérats appartiennent à différents types :
- les microconglomérats : la taille des éléments est inférieure à 2 mm ;
- les brèches : la majorité des éléments sont anguleux ;
- les poudingues : les éléments sont arrondis, roulés (galets).
Formation des conglomérats
Les roches détritiques, et donc les conglomérats, proviennent du démantèlement des reliefs par érosion et passent par le cycle sédimentaire :
Une fois déposés, par exemple sous la surface de l’eau, les éléments vont peu à peu être cimentés par des argiles, d’origine externe ou interne (dégradation des éléments) et former une nouvelle roche. Lorsque celle-ci affleure à la surface, elle va de nouveau subir l’érosion, les éléments subiront un transport, etc…
Sédimentation, transport et érosion
La distinction entre charriage et suspension pour un même écoulement liquide dépend de la taille et de la densité des particules, et de la structure d’écoulement. Le diagramme de Hjulström (1935) illustre bien le comportement des particules en fonction de leur taille et de la vitesse du courant. Plus les particules sont grossières, plus grande est la vitesse nécessaire pour leur transport. Pour les particules moyennes à grossières (sable fin à galets), la vitesse du flux nécessaire pour mobiliser les grains augmente donc avec leur granulométrie. Pour les particules fines, une forte vitesse du flux est nécessaire pour les mobiliser. Ce comportement paradoxal est la conséquence de la grande force de cohésion qui existe entre les particules les plus fines. Quand ces particules sont déjà arrachées, elles peuvent être transportées à des vitesses nettement plus faibles.
Par exemple, un grain de sable de 0,3 mm de diamètre va pouvoir être arraché au "substrat" s'il est solidaire du fond lorsque la vitesse du courant atteint les 100 cm/s. Si la vitesse du courant est de 10 cm/s, les grains de sable circulants de cette taille vont continuer leur chemin; et pour une faible vitesse de l'ordre de 1 cm/s, les grains vont se déposer.
Galets ou blocs anguleux ?
Pourquoi certains éléments sont arrondis, et d’autres anguleux ? En fait, tout galet provient d’un gros bloc initial de matière rocheuse brute et anguleuse. Il est ensuite roulé par les ruisseaux et les fleuves. Soumis à de nombreux frottements avec les autres fragments, il s’émousse. À cela s’ajoute l'abrasion par le sable et le limon transporté par l'eau et les fragments deviennent lisses. Pour résumer, plus le transport est long, plus le bloc anguleux a de chances de devenir galet ! Finalement, chaque galet est appelé à devenir un grain de sable !
Sitographie
http://theses.univ-lyon2.fr/documents/getpart.php?id=lyon2.2008.pintomartins_d&part=154405
http://www.geowiki.fr/index.php?title=Conglom%C3%A9rat
http://www.archeologiesenchantier.ens.fr/spip.php?article15
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.
Waypoint 1 (coordonnées du listing : N45° 44.500' E6° 47.455', voir photo)
Étudiez le gros bloc sur votre droite en montant, surmonté d’un petit cairn, et répondez aux questions suivantes :
1. Ce bloc appartient-il à la famille des conglomérats monogéniques ou polygéniques ?
2. Quelle est la taille moyenne des éléments constituant le conglomérat ? En déduire leur nature (argile, silt, sable, gravier, galet, bloc).
3. S’agit-il d’un microconglomérat, d’une brèche ou d’un poudingue ?
Waypoint 2 (N45° 44.558' E6° 47.568', voir photo)
Étudiez le gros bloc en bordure gauche du ruisseau en montant, et répondez aux questions suivantes :
4. Ce bloc appartient-il à la famille des conglomérats monogéniques ou polygéniques ?
5. Quelle est la taille moyenne des éléments constituant le conglomérat ? En déduire leur nature (argile, silt, sable, gravier, galet, bloc).
6. S’agit-il d’un microconglomérat, d’une brèche ou d’un poudingue ?
7. Quelle était la vitesse approximative du flux à l’endroit où les éléments se sont déposés ?
8. Comparativement à ceux du conglomérat précédent, les éléments de ce conglomérat ont-ils été transportés plus ou moins longuement ?
Optionnel : une photo de vous ou votre GPS sur place n’est pas obligatoire mais fortement appréciée ^^
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The context
In the heart of Great Alps, come and discover the geological richness of a hike without any particular difficulty (about 10 km for 650m of positive altitude difference), with a sublime viewpoint on Mont-Blanc at the Col de la Seigne!
Conglomerates
Conglomerates are detrital sedimentary rocks (formed by products resulting from the erosion of an earlier rock, whose debris is transported and deposited). They contain a minimum of 50% of rock debris larger than 2 mm in size, bound by cement. A distinction is made between monogenic conglomerates (elements are of the same nature) and polygenic conglomerates (elements of a varied nature). Depending on the characteristics of the elements present, conglomerates belong to different types:
- microconglomerates: element size is less than 2 mm;
- breccia : the majority of the elements are angular ;
- puddingstones : the elements are rounded, rolled (rollers).
Conglomerates formation
Detrital rocks, and therefore conglomerates, come from the dismantling of landforms by erosion and pass through the sedimentary cycle:
Once deposited, for example below the water surface, the elements will gradually be cemented by clays, of external or internal origin (degradation of the elements) and form a new rock. When it is exposed at the surface, it will again be eroded, the elements will be transported, etc...
Sedimentation, transport and erosion
The distinction between transport and suspension for the same liquid flow depends on the size and density of the particles, and the flow structure. The Hjulström diagram (1935) illustrates the behaviour of particles as a function of their size and current velocity. The coarser the particles, the higher the velocity required for their transport. For medium to coarse particles (fine sand with rollers), the flow velocity required to mobilize the grains therefore increases with their grain size. For fine particles, a high flow velocity is required to mobilize them. This paradoxical behaviour is the consequence of the great cohesive force that exists between the finest particles. When these particles are already removed, they can be transported at significantly lower speeds.
For example, a grain of sand 0.3 mm in diameter will be able to be torn from the "substrate" if it is attached to the bottom when the current speed reaches 100 cm/s. If the current speed is 10 cm/s, the circulating grains of sand of this size will continue their path; and for a low speed of about 1 cm/s, the grains will settle.
Pebbles or angular blocks?
Why are some elements rounded and others angular? In fact, any pebble comes from a large initial block of raw and angular rock material. It is then rolled by streams and rivers. Subjected to numerous frictions with the other fragments, it becomes blunt. In addition, abrasion by sand and silt carried by water and fragments become smooth. To sum up, the longer the transport, the more likely the angular block is to become a pebble! Finally, each pebble is destined to become a grain of sand!
Sitography
http://theses.univ-lyon2.fr/documents/getpart.php?id=lyon2.2008.pintomartins_d&part=154405
http://www.geowiki.fr/index.php?title=Conglom%C3%A9rat
http://www.archeologiesenchantier.ens.fr/spip.php?article15
Questions
Careful reading of the cache description, as well as an observation of the field elements and a little deduction are normally sufficient to answer the questions of this EarthCache.
Waypoint 1 (listing details: N45° 44.500' E6° 47.455', see picture)
Study the large block on your right as you go up, surmounted by a small cairn, and answer the following questions:
1. Does this block belong to the family of monogenic or polygenic conglomerates?
2. What is the average size of the elements making up the conglomerate? Deduce their nature (clay, silt, sand, gravel, pebble, block).
3. Is it microconglomerate, breccia or puddingstone?
Waypoint 2 (N45° 44.558' E6° 47.568', see photo)
Study the large block on the left side of the creek as you go up, and answer the following questions:
4. Does this block belong to the family of monogenic or polygenic conglomerates?
5. What is the average size of the elements making up the conglomerate? Deduce their nature (clay, silt, sand, gravel, pebble, block).
6. Is it microconglomerate, breccia or puddingstone?
7. What was the approximate velocity of the flow at the location where the elements were deposited?
8. Compared to those of the previous conglomerate, have the elements of this conglomerate been transported for a longer or shorter period of time?
Optionnal: a picture of you or your GPS on site is not mandatory but highly appreciated ^^
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