[Chaumussay] Le tuf de la Fontaine Saint-Marc 🌍 EarthCache

Le tuf de la Fontaine Saint-Marc

par ipln  |  GC8HF60  |  Chaumussay

► Partie 1 : Le site ◄

Chaumussay est une commune d'Indre-et-Loire, à 60 km au Sud de Tours. Le village se situe dans la vallée de la Claise, une rivière longue de 87,6 km et qui conflue avec la Creuse. La Fontaine Saint-Marc est surmontée d'un édifice à colonnettes avec la statue de Saint Marc.

Après la source, les eaux descendent plusieurs mètres dans une goulotte presque transformée en conduit du fait de la croissance d'une roche calcaire appelée tuf. Le calcaire s'est déposé en s'exhaussant de part et d'autre de la rigole.

L'excroissance de tuf rappelle la forme d'un monstre marin qui s'avance au-dessus du bassin. Sa croissance est rapide du fait de la colonisation par des mousses fixatrices de calcaire. Ce dépôt est l'un des plus beaux que l'on puisse voir en Indre-et-Loire.

► Partie 2 : Origines géologiques ◄

► Mer de la craie :

Vers la fin de l'ère Secondaire (Crétacé Supérieur), la Touraine connaît un contexte climatique particulièrement chaud, qu’on qualifierait de « tropical » aujourd’hui. Cette région, comme la majeure partie de la France actuelle, est alors recouverte par une mer peu profonde appelée Mer de la Craie.

Le niveau d'eau monta progressivement durant le Turonien (- 90 millions d'années), et recouvrit notamment les régions actuelles de l’Anjou, de la Touraine, du Berry et de la Sologne. Durant les 30 millions d’années qui suivirent jusqu'au retrait de la mer, des sédiments composés de restes d’organismes marins (mollusques, algues microscopiques, plancton) et de fragments de roches et d’argiles vont se déposer au fond de cette mer. Ces sédiments vont alors progressivement subir un tassement qui, par pression, va permettre leur recristallisation et cimentation.

► Sols calcaires :

Des roches calcaires furent le résultat de cette lente et longue transformation du sédiment en roche, et trois variétés se retrouvent dans les sols de Chaumussay : le tuffeau blanc du Turonien Moyen, le tuffeau jaune du Turonien Supérieur et les Argiles du Sénonien.

(cliquez sur l’image pour l’agrandir)

Le tuffeau blanc du Turonien supérieur constitue un sol poreux contenant une grande quantité d'eau : il s'agit d'un aquifère. Le tuffeau blanc est fissuré et affecté de légers phénomènes karstiques (cavités). Les eaux proviennent le plus souvent de fissures élargies par les circulations souterraines.

Le tuffeau jaune du Turonien moyen est plus compact, la fissuration y est moins importante. Le tuffeau jaune forme ainsi un certain niveau imperméable par rapport au tuffeau blanc. Des sources à faible débit comme la Fontaine Saint-Marc apparaissent au contact des roches du Turonien moyen et du Turonien supérieur.

► Partie 3 : Les concrétions calcaires ◄

L'eau parcourt les sols calcaires du Turonien et du Sénonien bordant la vallée de la Claise. Elle se charge progressivement en ions calcium Ca²⁺ et hydrogénocarbonates HCO₃^- par dissolution des roches calcaires selon la réaction chimique (1) :

Phases : (aq) aqueuse, (s) solide, (g) gazeuse, (l) liquide.

Or cette réaction est réversible ! Lorsque l’eau va ressurgir à l’air libre dans la végétation, elle va perdre son dioxyde de carbone CO₂. Les ions dissous vont se précipiter / cristalliser (2) pour former des dépôts solides de carbonate de calcium CaCO₃.

Cette précipitation n’est pas spontanée et requiert de nombreux facteurs conjugués favorables à la formation de tuf aux exsurgences.

Le carbonate de calcium précipite directement sur les végétaux à proximité immédiate de la source, en particulier les bryophytes. Les mousses vont alors se trouver pétrifiées. La végétation repousse ensuite sur cette nouvelle surface, et le procédé recommence. Le tuf se présente en couches superposées. La pousse de la végétation est facilitée par l’assimilation du dioxyde de carbone CO₂ émis pendant la réaction chimique de précipitation. Les concrétions de tuf sont très largement recouvertes par les mousses.

Le taux de croissance de l'excroissance de tuf de la Fontaine est de 2 mm par an.

Pour loguer cette EarthCache, rendez-vous aux coordonnées de la Fontaine Saint-Marc et répondez aux questions suivantes.

0 ► Joignez à votre log une photographie permettant de vous identifier (visage, GPS, pseudo, etc.) avec la Fontaine en arrière-plan.

1 ► Décrivez l'aspect de l'excroissance de tuf : surface régulière ou non, couleur, grain, dureté. Expliquez en quoi le processus de formation du tuf est responsable de l’aspect observé.

2 ► Estimez le nombre d'années qu'il faudra pour que l'excroissance de tuf atteigne l'extrémité du bassin circulaire.

Rappels concernant les « EarthCaches » :

Il n’y a pas de contenant à rechercher aux coordonnées, ni de carnet à signer sur place. Il suffit de se rendre sur les lieux, de répondre aux questions ci-dessus, et de nous envoyer vos propositions de réponse soit via notre profil, soit la messagerie geocaching.com (Message Center).

Vous pouvez loguer un « Found it » sans attendre notre confirmation. Nous vous contacterons en cas de problème ou pour fournir d’éventuelles précisions.

Les « Found it » enregistrés sans envoi de réponses seront supprimés.

► Part 1: The site ◄

Chaumussay is a commune in Indre-et-Loire, 60 km south of Tours. The village is located in the Claise valley, a 87.6 km long river which merges with the Creuse. The St. Mark's Fountain is surmounted by a small column comprising a statue of St. Mark.

After the water spring, the water goes several meters into a gutter formed by tuff. The tuff rock recalls the shape of a sea monster advancing above the basin. This tuff deposit is one of the most impressive that can be seen in Indre-et-Loire.

► Part 2: Geological origins ◄

► Chalk sea:

Towards the end of the Secondary Era (Upper Cretaceous), the Touraine had a particularly hot climate, which we would describe as "tropical" today. This region, like most of present-day France, is then covered by a shallow sea called the Chalk Sea.

The water level gradually increased during the Turonian (-90 millions of years), and covered in particular the current regions of Anjou, Touraine, Berry and Sologne. During the 30 million years which followed until the marine regression, sediments composed of the remains of marine organisms (molluscs, microscopic algae, plankton) and fragments of rocks and clays deposited at the bottom of this sea. These sediments then gradually underwent a compaction which, by pressure, allowed their recrystallization and cementing.

► Calcareous soils:

Limestone rocks were the result of this slow and long transformation of the sediment into rock, and three types are found in the Chaumussay soils: the white tufa of Middle Turonian, the yellow tufa of Upper Turonian and the Clays of Senonian.

(click on the picture to enlarge)

The white tufa of the Upper Turonian constitutes a porous soil containing a large quantity of water: it is an aquifer. The white tufa is cracked and affected by slight karst phenomena (cavities). The water most often comes from cracks widened by underground circulation.

The yellow tufa of the middle Turonian is more compact, the cracking is less important there. The yellow tufa thus forms a impermeable level compared to the white tufa. Low-flow sources such as the St. Mark's Fountain appear in contact of rocks of the Middle Turonian and of the Upper Turonian.

► Part 3: The calcareous concretions ◄

Water flows through the limestone soils of the Turonian and the Senonian bordering the Claise valley.. Water is gradually charged with calcium ions Ca²⁺ and hydrogenocarbonates HCO₃^- by dissolving the limestone rocks according to the chemical reaction (1):

Phases: (aq) aqueous, (s) solid, (g) gaseous, (l) liquid.

But this reaction is reversible! When the water re-emerges to the open air within vegetation, it loses its carbon dioxide CO₂. The dissolved ions precipitate / crystallize (2) to form solid deposits of calcium carbonate CaCO₃.

This precipitation is not spontaneous, and requires many conjugated factors favorable to the tuff formation at the exsurgences.

Calcium carbonate precipitates directly on vegetation near the source, particularly bryophytes. They are thus petrified. The vegetation then regrows on this new surface, and the process begins again. The tuff is presented in superimposed layers. The growth of the vegetation is facilitated by the assimilation of carbon dioxide CO₂ emitted during the precipitation chemical reaction. Tuff concretions are largely covered by mosses.

The expansion rate of the fountain tuff is around 2 mm per year. 

To log this EarthCache, go to the coordinates of St. Mark's Fountain and answer the following questions.

0 ► Join to you log a photo that identifies you (face, GPS, nickname, etc.) with the fountain in background.

1 ► Describe the tuff appearance: regular surface or not, color, grain, hardness. Explain this with the formation process.

2 ► Estimate the number of years for the tuff to reach the end of the circular basin.

Reminders about the “EarthCaches”:

There is no container to look for nor a logbook to sign. Just go to the location, answer the questions above, and send us your proposals of answers either via our profile or Message Center.

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