En 1878, Albin Mazon écrivait : « l’Ardéchois qui ne connait pas la géologie est comme l’homme qui, placé dans la plus grande bibliothèque du monde, ne sait pas lire. ». L’observation des matériaux qui constituent les maisons en Ardèche révèlent une longue et complexe histoire géologique dont nous allons découvrir certains aspects. Avec mise en évidence de processus géologiques et formation de fossiles. D’autre part,en complément, l’observation des cadrans solaires, très présents en Vivarais, du fait du fort ensoleillement, beaucoup réalisés avec les pierres du lieu, permet de visualiser le mouvement de la terre dans l’espace, son positionnement par rapport au soleil, sa vitesse de déplacement…A travers cette earthcache, nous découvrirons aussi ces techniques, de manière simple.
In 1878, Albin Mazon wrote: «The Ardéchois who does not know geology is like the man who, placed in the largest library of the world, cannot read.». The observation of the materials that make up the houses in the Ardèche reveals a long and complex geological history of which we will discover some aspects. With evidence of geological processes and fossil formation. On the other hand, in addition, the observation of the sundials, very present in Vivarais, because of the strong sunlight, much realized with the stones of the place, allows to visualize the movement of the earth in space, its positioning relative to the sun, its speed of travel… Through this earthcache, we will also discover these techniques, in a simple way.
I - Eléments de géologie ardéchoise - Elements of Ardéchoise geology
Entre 450 et 550 millions d’années, deux grandes plaques continentales se rencontrent : Laurasia et Gondwana. Ceci entraine la formation de la chaîne hercynienne : le Massif Central en fait parti. Cette chaîne était impressionnante : il y a 300 millions d’années, son altitude en certains points atteignait en certains points celle de l’Himalaya. Puis, sous l’action de l’érosion, les altitudes diminuent. Il ne reste plus que le socle cristallin.
Between 450 and 550 million years, two large continental plates meet: Laurasia and Gondwana. This leads to the formation of the Hercynian chain: the Massif Central is part of it. This chain was impressive: 300 million years ago, its altitude at some points reached that of the Himalayas. Then, under the action of erosion, the altitudes decrease. There remains only the crystalline base.
Suite à cet aplanissement, l’ancêtre de la mer Méditerranée vient recouvrir la partie sud de l’Ardèche, la moins élevée. Ceci à partir de -245 millions d’années et jusqu’à -205 millions d’années, des lagunes se forments. Ce qui entrainera la formation de grès (partie violette sur la carte, allant de Privas aux Vans). Entre -180 et -65 millions d’années, la mer occupe les contreforts (bords) du Massif Central. Mais les sédiments accumulés vont donner lieu à la formation de calcaire. Avec la présence de nombreuses coquilles d’organismes (fossiles). En présence d’argile, on aura la formation de marnes. Ces dépôts sédimentaires se poursuivront jusqu’à -65 millions d’années. Ce qui entrainera des hauteurs de dépôt de plusieurs centaines de mètres !
Following this flattening, the ancestor of the Mediterranean Sea comes to cover the southern part of the Ardèche, the lowest. From -245 million years and up to -205 million years, lagoons form. This will lead to the formation of sandstone (purple part on the map, from Privas to Vans). Between -180 and -65 million years, the sea occupies the buttresses (edges) of the Massif Central. But the accumulated sediments will give rise to the formation of limestone. With the presence of many shells of organisms (fossils). In the presence of clay, we will have the formation of marls. These sedimentary deposits will continue until -65 million years. This will result in storage heights of several hundred meters!
Pour ce qui concerne la région de Villeneuve-de-Berg, l’évènement marquant sera l’intense activité volcanique règnant au niveau du massif du Coiron (zone bleue au nord de Villeneuve). Ceci entraînera la formation de lave basaltique entre 7,7 et 6,4 millions d’années. Villeneuve sera concernée par l’émergence d’un dyke sur son territoire (voir plus bas). Les coulées de lave seront si importantes qu’elles couperont la vallée primitive de l’Ardèche qui initialement rejoignait le Rhône au Teil (entre Rochemaure et Viviers). La rivière détournera son cours et sa confluence se fera au sud de Bourg Saint Andéol.
For the Villeneuve-de-Bberg region, the highlight will be the intense volcanic activity in the Coiron massif (blue zone north of Villeneuve). This will lead to the formation of basaltic lava between 7.7 and 6.4 million years old. Villeneuve will be affected by the emergence of a dyke in its territory (see below). The lava flows will be so large that they will cut the primitive valley of the Ardèche which initially joined the Rhône au Teil (between Rochemaure and Viviers). The river will divert its course and its confluence will take place south of Bourg Saint Andéol.
Vers -5 millions d’années, le massif central un nouveau soulèvement. Cela entraine le creusement des vallées.
Towards -5 million years, the central massif a new uprising. This leads to the digging of the valleys.
Enfin, vers 1,6 millions d’années, il y a les glaciations du quaternaire. L’alternance du gel et du dégel entrainent la formation d’éboulis. Puis, pendant les périodes interglaciaires, les températures moyennes augmentent. En conséquence, le débit des cours d’eau augmente aussi. Des masses énormes de sédiments sont transportées. Ils se déposent tout au long de leur parcours. Cela conduit à la formation de paysages en terrasses, caractéristiques des vallées ardéchoises.
Finally, about 1.6 million years ago, there were the quaternary glaciations. The alternation of frost and thaw led to the formation of scree. Then, during the interglacial periods, the average temperatures increase. As a result, the flow of streams also increases. Huge masses of sediment are transported. They settle along their way. This leads to the formation of terraced landscapes, characteristic of the Ardèche valleys.
II - Matériaux géologiques courants autour de Villeneuve-de-Berg - Common geological materials around Villeneuve-de-Berg
Autour de Villeneuve, les matériaux constituants se sont formés à l’hauterivien (calcaire + marne) et de la marne. Ainsi que du basalte à certains endroits précis en raison de la présence d’un dyke en lien avec le massif du Coiron.
Around Villeneuve, the constituent materials were formed at the Hauterivien (limestone + marl) and marl. As well as basalt at specific locations due to the presence of a dyke in connection with the Coiron massif.
1/ Calcaire hauterivien - Hauterivien limestone
Le calcaire hauterivien s’est formé à l’ère secondaire inférieur, environ entre -122 et -115 millions d’années d’après les échelles du BRGM (les valeurs peuvent différer selon d’autres sources).
The upper limestone formed in the lower secondary age, about -122 to -115 million years according to BRGM scales (values may differ from other sources).
C’est une roche sédimentaire, constituée à plus de 50% de carbonate de calcium (CaCO3) et de peu d’argile. Les ions carbonates proviennent de coquilles calcaires d’animaux morts. Ces coquilles s’accumulent sur le sol. Avec la pression et le temps (plusieurs milliers d’années), elles se transforment en roche calcaire. Cependant, selon les équilibres chimiques, le calcaire peut se dissoudre si la température est froide et la pression haute. Aussi, si une telle quantité de calcaire s’est formée autour de Villeneuve-de-Berg (plusieurs centaines de mètres d’épaisseur à certains endroits), c’est que cette zone correspondait à une lagune (eau peu profonde) en climat tropical.
It is a sedimentary rock, consisting of more than 50% calcium carbonate (Caco3) and little clay. Carbonate ions come from calcareous shells of dead animals. These shells accumulate on the ground. With pressure and time (several thousand years), they transform into limestone rock. However, depending on the chemical balances, limestone may dissolve if the temperature is cold and the pressure is high. Also, if such a quantity of limestone formed around Villeneuve-de-Berg (several hundred meters thick in some places), it is because this area corresponded to a lagoon (shallow water) in tropical climate.
Le calcaire hauterivien a une couleur d’origine jaune pâle et grise (qui éventuellement peut s’assombrir en présence d’humidité, avec formation de lichens, d’algues microscopiques, …). Il a une dureté comprise entre 4 et 5 (rayable superficiellement par un couteau métallique). Il se travaille facilement par les tailleurs de pierre.
The Hauterivien limestone has a colour of light yellow and grey origin (which can possibly darken in the presence of moisture, with the formation of lichens, microscopic algae, etc.). It has a hardness of between 4 and 5 (superficially radiatable by a metal knife). It is easily worked by stone cutters.
2/ Marne - Marl
La marne est aussi une roche sédimentaire qui contient entre 35 et 65% de calcaire (si la teneur est supérieure, alors on a du calcaire argileux, voir du calcaire pur). En revanche, elle contient d’avantage d’argile qu’une roche calcaire. Donc la présence ou non d’argile va jouer sur la différenciation entre calcaire et marne.
Marl is also a sedimentary rock that contains between 35 and 65% limestone (if the content is higher, then we have clay limestone, see pure limestone). On the other hand, it contains more clay than a limestone rock. So the presence or not of clay will affect the differentiation between limestone and marl.
La marne est une roche grise, très friable, que l’on peut casser en petits morceaux à la main. Sa dureté est inférieure à celle du calcaire. On peut la rayer avec un ongle.
Marl is a grey rock, very friable, which can be broken into small pieces by hand. Its hardness is inferior to that of limestone. You can scratch it with a fingernail.
En Ardèche du sud, on trouve souvent des alternances de bancs calcaires et de marnes révélant des synthèses successives cycliques.
In the southern Ardèche, alternations of limestone and marl are often found, revealing successive cyclic syntheses.
3/ Basalte - Basalt
Sur la colline de Chamarelle, au sud de Villeneuve (voir cache GC5BE1V – Chamarelle 3 - Le dyke) , on retrouve un dyke avec une remontée de lave venant du massif du Coiron c'est à dire "une lame de roche magmatique qui s'est infiltrée dans une fissure à travers différentes couches de roche".
On the hill of Chamarelle, south of Villeneuve (see cache GC5BE1V – Chamarelle 3 - Le dyke), we find a dyke with a rise of lava coming from the massif of Coiron "a blade of magmatic rock that has seeped into a crack through different layers of rock".
III – Présence de fossiles - Presence of fossils
L’ensemble calcaire+marne de l’hauterivien est réputé pour sa présence de fossiles.
The limestone+marl complex of Hauterivien is renowned for its presence of fossils.
Pour qu’un fossile se forme, il faut tout d’abord un élément vivant (ou pas) qui est vite recouvert par des sédiments. Ceci le préserve de la dégradation. Les éléments donnant lieu le plus facilement à des fossiles sont : les coquilles, les os, les carapaces, les dents, les feuilles, etc…
For a fossil to form, you first need a living element (or not) that is quickly covered by sediments. This protects it from degradation. The easiest fossils are: shells, bones, shells, teeth, leaves, etc…
Dans une roche calcaire, les éléments qui ont conduit à la formation du fossile vont disparaître. Ils laissent la place à une cavité. Elle se remplit d’eau riche en ions, notamment carbonates CO32-. Ces ions précipitent (cristallisation), formant de la calcite à l’emplacement de la cavité. On obtient ainsi un fossile rempli de cristaux de calcite.
In a limestone rock, the elements that led to the formation of the fossil will disappear. They leave the place to a cavity. It fills with water rich in ions, especially carbonates CO32-. These ions precipitate (crystallize), forming calcite at the location of the cavity. This results in a fossil filled with calcite crystals.
La présence de certains fossiles permet de reconstituer des paysages anciens (ex : bords de mer) et d’identifier les espèces présentes à une époque donnée. Ils peuvent permettre de dater une couche sédimentaire. On parle alors de fossiles stratigraphiques.
The presence of certain fossils makes it possible to reconstruct ancient landscapes (e.g.: seaside) and to identify the species present at a given time. They can date a sedimentary layer. We are talking about stratigraphic fossils.
Ci-dessous, 4 types de fossiles bien connus :
Below are 4 well-known fossil types:
IV – Mouvements de la terre et cadran solaire - Earth movements and sundial
Il n’est pas question ici d’expliquer le fonctionnement et la lecture d’un cadran solaire. Cet appareil très ancien indique l’heure solaire (voir l’explication sur la cache GC5BD74 – #3 Une bastide royale : les cadrans solaires). Mais il indique bien d’autres choses.
There is no question here of explaining the functioning and reading of a sundial. This very old device indicates the solar time (see explanation on the cache GC5BD74 – #3 Une bastide royale : les cadrans solaires). But it indicates many other things.
1/ l’inclinaison du soleil et le jour de l’année - the inclination of the sun and the day of the year
Pour une heure donnée, le soleil est plus bas sur l’horizon en hiver qu’en été.
For a given hour, the sun is lower on the horizon in winter than in summer.
Ce phénomène est une conséquence de l’inclinaison de l’axe de rotation sur elle-même par rapport à la normale au plan de l’eccliptique.
This phenomenon is a consequence of the inclination of the axis of rotation on itself in relation to the normal plane of the ecliptic.
Ceci va jouer jouer sur la longueur de l’ombre d’un objet. On peut relier la longueur de l’ombre au jour de l’année. Les lignes repérant les jours de l’année sont appelées des lignes de déclinaison.
This will influence the length of an object’s shadow. You can relate the length of the shadow to the day of the year. The lines marking the days of the year are called declination lines.
2/ vitesse de la terre dans son mouvement elliptique autour du soleil - speed of the earth in its elliptical motion around the sun
Le mouvement de la terre autour du Soleil n’est pas régulier. En effet, la terre ne suit pas un cercle mais une ellipse légèrement aplatie.
The movement of the earth around the Sun is not regular. Indeed, the earth does not follow a circle but an ellipse slightly flattened.
La seconde loi de Kepler précise : « pendant des intervalles de temps égaux, la terre parcourt des aires égales ».
Kepler’s second law states: “For equal intervals of time, the earth travels equal areas”.
Sur le schéma ci-dessus, cela signifie que les aires S1 et S2 vérifient : S1 = S2
On the diagram above, this means that areas S1 and S2 check: S1 = S2.
Ce qui implique que la terre va vite entre P1 et P2. La terre va lentement entre P3 et P4.
This implies that the earth moves fast between P1 and P2. The earth moves slowly between P3 and P4.
Vu de la terre, le soleil va avoir un mouvement apparent plus rapide dans le ciel entre P1 et P2. Et plus lent entre P3 et P4. Ceci va fausser la lecture de l’heure du cadran. Pour cela, sur certains cadrans, il existe une courbe de correction en forme de 8. Il s’agit de l’équation du temps.
Seen from the ground, the sun will have a faster apparent movement in the sky between P1 and P2. And slower between P3 and P4. This will distort the clock reading. For this, on some dials, there is a correction curve in the form of 8. This is the equation of time.
Si le soleil va trop vite, alors l’ombre atteindra le midi solaire (la verticale) trop tôt. Il faudra attendre quelques minutes (cela peut aller jusqu’à 15 minutes de décalage vers le 5 novembre) : lorsque le bout de l’ombre (ou le trou de lumière) atteindra ce point du 8, alors il sera midi solaire.
Si le soleil va trop lentement, alors l’ombre atteindra le midi solaire (la verticale) trop tard. Il faudra attendre quelques minutes (par exemple 5 minutes de décalage vers le 23 août) : lorsque le bout de l’ombre (ou le trou de lumière) atteindra ce point du 8, alors il sera midi solaire.
If the sun goes too fast, then the shadow will reach the solar noon (the vertical) too soon. It will have to wait a few minutes (this can go up to 15 minutes of offset towards November 5): when the tip of the shadow (or the light hole) reaches this point of the 8, then it will be solar noon.
If the sun goes too slowly, then the shadow will reach the solar noon (the vertical) too late. It will have to wait a few minutes (for example 5 minutes of offset towards August 23): when the tip of the shadow (or the light hole) reaches this point of the 8th, then it will be solar noon.
Ce système très précis a permis de régler les montres à la minute près au XIXème siècle, chaque préfecture possédant un cadran solaire avec méridienne.
This very precise system enabled the watches to be adjusted to the minute in the 19th century, each prefecture having a sundial with meridian.
V – Pour VALIDER cette earthcache - To VALIDATE this earthcache
Répondre aux questions suivantes en utilisant les informations ci-dessus et en observant sur place.
Answer the following questions using the above information and observing on-site.
Se garer en P0. Puis se rendre aux coordonnées de la page de présentation de l’earthcache (point R1).
Park in P0. Then go to the coordinates of the earthcache presentation page (point R1).
1/ a/ Décrire la pierre qui est sous la zone A (rouge) : couleur, état de surface, dureté (essayer de rayer avec un morceau de métal). De quelle pierre s’agit-il ?
b/ Même question pour la zone B (bleue).
c/ Dans les maisons et constructions (mur…) aux alentours, quelles sont les pierres plus plus abondantes : A ou B ? Pourquoi ?
1/ a/ Describe the stone that is under zone A (red): colour, surface condition, hardness (try to scratch with a piece of metal). What stone is that?
b/ Same question for zone B (blue).
c/ In houses and buildings (walls, etc.) in the surrounding area, which stones are more abundant: A or B? Why?
2/ Se rendre à pieds au point R2 en remontant la rue de Serres.
2/ Walk up the rue de Serres to R2.
a/ Décrire la pierre qui est sous la zone C (verte) : couleur, état de surface, dureté (essayer de rayer avec un morceau de métal). De quelle pierre s’agit-il ?
b/ Cette pierre est-elle sur les maisons de Villeneuve minoritaire ou majoritaire ? Comment expliquer sa présence ici ?
c/ Sur la pierre C, on note la présence d’une autre couleur en surface. Laquelle ? D’où pourrait-elle venir ? (Aide : cette pierre contient, entre autre, de la magnétite…)
d/ Sous la zone D (jaune), il y a une pierre dont les caractéristiques sont les plus proches de : A, B ou C ? Cependant, ces 2 pierres, ne sont pas tout à fait identiques et n’ont pas dû être extraites de la même carrière. Pourquoi ?
a/ Describe the stone that is under zone C (green): colour, surface condition, hardness (try to scratch with a piece of metal). What stone is that?
b/ Is this stone on the houses of Villeneuve minority or majority? How to explain its presence here?
c/ On stone C, we note the presence of another color on the surface. Which one? Where could it come from? (Help: this stone contains magnetite, etc.)
d/ Under zone D (yellow), there is a stone whose characteristics are closest to: A, B or C? However, these 2 stones, are not quite identical and must not have been extracted from the same quarry. Why?
3/ Se rendre au point R3
3/ Go to R3
En E et F, vous avez 2 marches d’escalier faites en calcaire. Beaucoup de maisons de Villeneuve et des villages alentours ont des marches d’escalier faites en ce matériau. Jadis, le soir, quand la télévision ne s’était pas encore démocratisée, les habitants venaient s’y assoir le soir pour discuter des évènements de la journée et regarder les étoiles…
Regardez de plus près la marche supérieure (E)
In E and F, you have 2 staircases made of limestone. Many houses in Villeneuve and surrounding villages have staircases made of this material. In the past, in the evening, when television had not yet become democratized, people would come and sit there at night to discuss the events of the day and watch the stars…
Take a closer look at the top step (E)
a/ Sous la zone E, il y a un fossile : de quel type s’agit-il ?
a/Under Zone E, there is a fossil: what type is it?
b/ Sous la zone F, il y a un fossile : de quel type s’agit-il ?
b/ Under zone F, there is a fossil: what type is it?
4/ Regardez maintenant les cadrans solaires sur la façade. Ils ont tous des indications différentes mais complémentaires.
4/Now look at the sundials on the façade. They all have different but complementary indications.
a/ Regardez celui en zone G (vert). La longueur de l’ombre donne une indication sur le jour de l’année. L’ombre est-elle plus longue en été ou en hiver ?
a/ Look at the one in zone G (green). The length of the shadow gives an indication on the day of the year. Is the shadow longer in summer or winter?
b/ Regardez celui en zone H (jaune). Il s’agit d’une double méridienne, avec deux 8, un bleu pour Villeneuve et un vert pour Greenwich. Regardez le huit bleu. Les lettres J, F, M,… représentent les mois (Janvier, Février, Mars,…). Le début du mois de janvier est en haut à gauche du huit bleu. Les grosses boules bleues représentent le 1er de chaque fois. Et les petites boules intermédiaires les jours intermédiaires (6,11,16,21,26). Il faut venir au midi solaire pour voir fonctionner ce cadran (vers 13h30 en été ou 12h30 en hiver).
Supposons, que le bout de l’ombre (en fait le trou de lumière crée par l’étoile) se trouve sur le 1er mai.
- L’ombre du style (bâton) est-elle à droite ou à gauche du midi solaire (verticale) ?
- Le soleil (la terre en réalité) a-t-il de l’avance ou du retard ?
- La terre va-t-elle plus vite à ce moment ou plus lentement ?
b/ Look at the one in zone H (yellow). It is a double meridian, with two 8, a blue for Villeneuve and a green for Greenwich. Look at the blue eight. The letters J, F, M,… represent the months (January, February, March, etc.). The beginning of January is at the top left of the blue eight. The big blue balls are the first of each time. And small intermediate balls on intermediate days (6,11,16,21,26). You have to come to solar noon to see this dial work (around 13h30 in summer or 12h30 in winter).
Suppose, that the tip of the shadow (actually the light hole created by the star) is on May 1st.
- Is the style shadow (stick) to the right or left of the solar noon (vertical)?
- Is the sun (the earth in reality) ahead or behind?
- Is the earth moving faster at this time or slower?
Rappel concernant les Earthcaches : il n'y a pas de contenant à trouver ni de logbook à signer.
Loguez un "found it" et envoyez-moi vos réponses soit via mon profil, soit via la messagerie du site.
Je vous contacterai en cas de problème.
Tout log enregistré sans envoi des réponses sera supprimé.
Reminder concerning Earthcaches: there is not of containing neither to find nor of logbook to sign.
Loguez one "found it" and send me your answers either via my profile, or via the messaging of the site.
I shall contact you in case of problem.
Any recorded log without sending of the answers will be deleted.
Bibliographie - Bibliography :
http://ruedeslumieres.morkitu.org/apprendre/calcaire_grossier/geologie/index_geologie.html
https://fr.wikipedia.org/wiki/Hauterivien
https://www.ne.ch/autorites/DJSC/SCNE/patrimoine/pierre-jaune/etats-surfaces/Pages/Recouvrements-origine-biologique.aspx
https://fr.wikipedia.org/wiki/Marne_(g%C3%A9ologie)
http://www.futura-sciences.com/magazines/terre/infos/dico/d/volcanologie-dyke-4777/
https://fr.wikipedia.org/wiki/Basalte
https://sites.google.com/site/mesureetcalculdutemps/meridienne