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EarthCache – Géologie Tarnaise #1
Le Tarn est un département à la frontière entre deux grands ensembles, d’un côté, au nord et à l’est le massif central, et de l’autre à l’ouest le bassin aquitain, plus jeune d’un point de vue géologique. Je vous propose de découvrir un panorama synthétique de certains aspects de la géologie locale en trois earthcaches qui vous ferons voyager virtuellement dans différentes contrées caractéristiques du Tarn. Cette découverte se fera au travers de la découverte de la cathédrale Sainte-Cécile, plus grand édifice religieux de brique au monde, classé au patrimoine mondial de l’UNESCO au titre de « La cité Episcopale d’Albi ». Si la ville est surnommée Albi la rouge pour l’emploi de la brique, à l’instar de sa voisine Toulouse la ville rose, ces trois leçons se concentreront plutôt sur d’autres pierres locales, que l’on retrouve autour ou dans la cathédrale. Nous verrons que certaines sont aussi rouges que la brique, mais qu’il y a d’autres teintes aussi, amplifiant le contraste avec la couleur dominante !
Commençons la découverte de ce panorama géologique en allant au sud-est d’Albi dans le massif du Sidobre ….
Leçon n°1 – Le granit du Sidobre
Le Sidobre est une région montagneuse française située au sud du Massif central à onze kilomètres à l'est de Castres dans le département du Tarn. Le massif du Sidobre représente le plus grand ensemble de rochers granitiques de France et le premier centre français de production de granit.
Il y a 300 millions d’années (période du Stéphanien), un magma liquide de roches en fusion était enfoui à plusieurs dizaines de kilomètres de profondeur, sous la chaîne Hercynienne, dont il ne subsiste aujourd’hui que le Massif Central incluant le Sidobre. Il y a 285 millions d’années, sous terre, ce magma ou pluton s’est refroidi pour donner une roche plutonique cristalline.
La chaîne a ensuite été usée par l’érosion avec le temps, et a progressivement laissé affleurer en surface le pluton du Sidobre. Sa structure est celle d'une lentille épaisse en forme d'amande, de 15 km de long, 6 km de large et 10 km de profondeur.
Une roche plutonique, qui est donc le résultat de la recristallisation lente d’un magma, est caractérisée par la présence de 3 familles de cristaux principaux :
- Le quartz : minéral dur, translucide voire fumé et gris qui rappelle l’aspect du gros sel.
- Les feldspaths : minéraux généralement clairs. On distingue les feldspaths potassiques ou plagioclases (albite), plutôt blancs, et les feldspaths alcalins qui sont rosés, l’orthose par exemple. (Notez au passage la ressemblance entre l’albite et la ville d’Albi, normal, leur étymologie est la même, issue du latin « alba » signifiant blanc. Etonnant quand on sait que la ville est surnommée Albi la rouge ! :D)
- Le mica noir, biotite (ferromagnésiens) : il s’agit des cristaux noirs en raison de la présence d’oxyde de magnésium et/ou d’oxyde de fer. On peut classer les roches plutoniques en fonction de leur proportion, qui correspond à la teinte globale de la roche : une roche leucocrate possède peu de ferromagnésiens et sera claire, mésocrate lorsque ferromagnésiens sont présent à moitié (roche grise), et mélanocrate s’ils dominent sur les autres cristaux (roche sombre).
Concernant cette dernière catégorie, il n’est pas rare de rencontrer des taches sombres plus grosses que la taille des grains, ayant des formes irrégulières et le plus souvent des contours imprécis. Ils sont formés par des accumulations de mica noir. Il s’agit d’un amas désigné sous le nom de "crapauds".
La classification et l’identification des roches plutoniques est établie en fonction de la composition de ces 3 familles dans la roche, et des additifs.
Par exemple : le granite rose Breton est composé principalement de ces 4 éléments, elle est leucocrate avec une plus grande proportion d’orthose (feldspath alcalin rose) que de plagioclases et quartz, d’où sa couleur caractéristique.
ATTENTION : Il ne faut pas confondre « granit » et « granite » : en géologie, le terme granite avec un « e » désigne une roche magmatique plutonique ayant une composition minéralogique et chimique spécifique, comme le granite breton. Le granit sans « e », quant à lui, est une appellation générique utilisée dans la construction et ne désigne pas une roche spécifique. Ainsi dans le cas présent, les roches du sidobres sont nommées « granit », mais ne sont pas du granite, bien qu’ayant une composition cristalline pas si éloignée.
En effet, pour les roches de la lentille du Sidobre, on peut trouver deux types de roches plutoniques dont la répartition est concentrique. Cette différentiation est due aux conditions de refroidissement du pluton, différentes en surface et à cœur.
- La granodiorite : C’est une roche leucocrate est principalement constituée de quartz et de feldspaths, mais contrairement au granite, elle contient plus de plagioclases blanches que de feldspaths alcalins, lui donnant une couleur gris-bleu. Il est couramment nommé « granit bleu » et est extrait de la zone centrale de la lentille.
- Le monzogranite : contient très peu de ferromagnésiens, donc fortement leucocrate, et contrairement au granodiorite, contient peu de quartz. Il est donc dominé par les feldspaths et son apparence sera donc plutôt gris clair. Cette roche, à grains un peu plus fins, se trouve à la périphérie de la lentille.
Questions et Photo pour valider la EarthCache
Rendez-vous aux coordonnées indiquées, puis répondez à ces questions en vous aidant du descriptif et/ou d’éléments à observer sur place. A cet endroit, vous pourrez apercevoir une fontaine à eau en granit du Sidobre. Celle-ci est composée de 2 parties : supérieure (A) et inférieure (B).
Question 1 – Quels sont les trois composants principaux des roches plutoniques, et à quelles couleurs sont-ils associés.
Question 2 – Pour la partie supérieure A : décrivez la roche, en donnant la taille moyenne de ses grains et une estimation des proportions en % de chacun des composants principaux. En déduire le nom exact de cette roche en vous aidant du descriptif.
Question 3 - Décrivez de la même manière partie inférieure B afin d’identifier son nom exact, toujours à l’aide du descriptif.
Question 4 - A partir des réponses précédentes : déduisez pour les granites A et B leur provenance dans la lentille du Sidobre (zone centrale ou périphérique ?) en justifiant votre réponse.
Question 5 – Qu’est-ce qu’un crapaud (au sens géologique du terme évidemment :D) ? Sur quelle partie (A ou B) pouvez-vous en observer un ? Quelle est sa taille en cm ?
Photo : Prenez une photo incluant votre pseudo Geocaching sur le support de votre choix (papier, doigt, ardoise…) sur la place de la cathédrale. Si vous le souhaitez, vous pouvez poser sur la photo, mais cela n’est pas obligatoire, seul l’apparition du pseudo est requise. Attention aussi à ce que votre photo ne dévoile pas d’éléments de réponses aux questions.
Loguez cette cache "Found it" et envoyez-moi vos propositions de réponses soit via mon profil (e-mail), soit via la messagerie Geocaching (Message Center). Je vous contacterai en cas de problème. La photo peut être soit jointe au log found it, soit envoyée en pièce jointe du message des réponses si vous ne souhaitez pas la diffuser sur votre log. Attention, tout log ne respectant pas les conditions de validation de cette earthcache sera supprimé.
EarthCache – The Tarnese Geology #1
The Tarn is a county on the border between two large areas, on one side, to the north and east the Massif Central, and on the other to the west the Aquitaine basin, which is younger from a geological point of view. I propose to you to discover a synthetic panorama of certain aspects of the local geology through three earthcaches which will make you travel virtually in different characteristic regions of the Tarn. This discovery will be made through the visit of Sainte-Cécile cathedral, the largest religious brick building in the world, classified as a UNESCO world heritage site under the title of "The Episcopal city of Albi". If the city is nicknamed Albi the Red for the use of brick, like Toulouse the Pink City, these three lessons will rather focus on other local stones, which can be found around or in the cathedral. We will see that some are as red as the brick, but that there are other shades as well, amplifying the contrast of the dominant colour!
Let's start the discovery of this geological panorama by going south-east of Albi in the Sidobre massif …
Lesson 1 - The Sidobre plutonic rocks
Sidobre is a French mountainous region located in the south of the Massif Central, eleven kilometres east of Castres in the department of Tarn. The Sidobre massif represents the largest set of granite rocks in France and the first French centre of granite production.
300 million years ago (Stephanian period), a liquid magma of molten rock was buried several tens of kilometres deep under the Hercynian chain, of which only the Massif Central including the Sidobre remains today. 285 million years ago, underground, this magma or pluton cooled to give a crystalline plutonic rock.
The chain was then worn down by erosion over time, and gradually allowed the Sidobre pluton to emerge on the surface. Its structure is that of a thick almond-shaped lens, 15 km long, 6 km wide and 10 km deep.
A plutonic rock, which is therefore the result of the slow recrystallization of a magma, is characterized by the presence of 3 families of main crystals :
- Quartz: hard mineral, translucent or even smoky and grey, reminiscent of coarse salt.
- Feldspars: generally clear minerals. One distinguishes the potassium feldspars or plagioclases (albite), rather white, and the alkali feldspars which are pinkish, the orthosis for example. (Note by the way the resemblance between albite and the city of Albi: this is normal, their etymology is the same, from the Latin “alba” meaning white. Surprising when we know that the city is nicknamed Albi the red! :D)
- The black mica, biotite (ferromagnesian): these are black crystals due to the presence of magnesium oxide and/or iron oxide. Plutonic rocks can be classified according to their proportion, which corresponds to the overall hue of the rock: a leucocratic rock has few ferromagnesians and will be light coloured, mesocratic when ferromagnesians are present in half (grey rock), and melanocratic if they dominate over the other crystals (dark rock).
Concerning this last category, it is not uncommon to encounter dark spots larger than the grain size, having irregular shapes and most often imprecise contours. They are formed by accumulations of black mica. This is a cluster referred to as "toads" in french :D.
The classification and identification of plutonic rocks is established according to the composition of these 3 families in the rock, and additives.
For example: Brittany pink granite is composed mainly of these 4 elements, it is leucocratic with a higher proportion of orthose (pink alkali feldspar) than plagioclase and quartz, hence its characteristic color.
WARNING : The “Granite” term can be confusing : it is commonly used for any plutonic stone that looks like a geologic granite and does not designate a specific rock. But when talking about granite in geology, it refers to a particular kind of rock that has a specific composition. Here, the rocks of the Sidobre are called "granite", but they are not really granites, although they have a crystalline composition that is not that so far away.
In fact, for the rocks of the Sidobre lens, two types of plutonic rocks can be found with a concentric distribution. This differentiation is due to the cooling conditions of the pluton, which are different on the surface and in the core.
- Granodiorite: This is a leucocratic rock mainly composed of quartz and feldspar, but unlike granite, it contains more white plagioclases than alkali feldspar, giving it a grey-blue colour. It is commonly referred to as "blue granite" and is mined from the central zone of the lens.
- Monzogranite: contains very little ferromagnesian, therefore strongly leucocratic, and unlike granodiorite, contains little quartz. It is therefore dominated by feldspars and its appearance will therefore be rather light grey. This rock, with slightly finer grains, is found at the periphery of the lens.
Questions to validate this Earthcache
Go to the given coordinates, then answer these questions with the help of the description and/or elements to be observed on site. At this point, you will be able to see a water fountain made of Sidobre rocks. It is composed of 2 parts: upper (A) and lower (B).
Question 1 - What are the three main components of plutonic rocks, and what colours are associated with them.
Question 2 - For the upper part A: describe the rock, giving the average size of its grains and an estimation of the proportions in % for each of the main components. Infer the exact name of the rock from the description.
Question 3 - Describe the lower part B in the same way in order to identify its exact name, again using the description.
Question 4 - From the previous answers: deduce for rocks A and B their origin in the lens of the Sidobre (central or peripheral zone?) by justifying your answer.
Question 5 - What is a "toad" (in the geological sense of the term obviously :D) ? On which part (A or B) can you observe one? What is its size in cm?
Photo: Take a photo including your Geocaching nickname on the support of your choice (paper, finger, slate...) on the cathedral square. If you wish, you can pose in the photo, but this is not mandatory, only the appearance of the name is required. Be careful also that your photo does not reveal clues or answers to the questions.
Log this cache as "Found it" and send me your answers either via my Geocaching profile (e-mail) or via Geocaching Message Center. I will contact you in case of problems. The picture can be either attached to the Found it log or sent as an attachment to the answer message if you don't want to post it on your log. Every log that does not meet the validation requirements will be deleted.
Sources :