La Earthcache / The Earthcache
► Contexte géologique local
Le puy Pariou est un volcan de la chaîne des Puys., formé par la superposition de deux cônes stromboliens et d’un anneau de tuf.
Avec son cratère en forme d'entonnoir très évasé, large de 317 mètres et profond de 96 mètres, il est sans doute l'un des plus beaux cônes stromboliens de pyroclastes de la chaîne des Puys.
Les laves et pyroclastes du cône strombolien le plus récent sont de composition trachy-basaltique, un roche magmatique effusive basique.
L'excellente conservation du cône pyroclastique, dû à sa relative jeunesse (9000 ans), en fait un lieu privilégié d'études des pyroclastes in situ.
► Les pyroclastes du cône volcanique strombolien
Les pyroclastiques sont 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 formations ont un aspect de roche détritique, peu cohérente, souvent friable, fait d'un agglomérat de clastes de taille variable :
- 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 : blocs projetés de lave de plus de 64 mm de diamètre provenant de la fragmentation d'un magma émis lors d'une éruption volcanique.
Ces bombes se classent selon leur forme, qui donne alors une idée de la fluidité de la lave :
- Les bombes en fuseau (typique de magma basique peu fluide)
- Les bombes en bouse de vache, typique de magmas basiques fluides
- Les bombes en "croûte de pain", typique de magmas visqueux
- Les bombes en chou fleur, typique de volcans phréato-magmatiques comme les Maars)
- Les bombes en boules. Ces bombes doivent leur forme aux allers et retours entre l'air et le cratère qui l'a éjectée (Effet yo-yo). En effet, au lieu d'être projetée en oblique, elle est projetée verticalement et retombe dans la lave alors qu'elle est partiellement refroidie.
► Couleur et faciès pyroclastiques
Au delà de leur taille, les pyroclastes peuvent se caractériser selon leur couleur, reflet de la température de ces scories lors des éruptions.
~ Faciès "Cœur de cône"
Les projections de ce faciès, éléments de plus grandes tailles (blocs, bombes et certains lapillis), sont au plus près de la cheminée, a de fortes températures, supérieures à 600 degrés.
Dans ces conditions de températures, couplées à l'action de fumerolles (vapeur d'eau, souffre, chlore), le fer contenu dans les minéraux du basalte s'oxyde et donne un couleur rougeâtre proche de celle de la rouille.
~ Faciès "Bas de cône"
Les projections de ces faciès sont plus légères, cendre volcanique et certains lapillis.
Plus fines, elles se sont réparties sur les flancs du volcan et ne subissent pas le phénomène d'oxydation, conservant leur couleur noire d'origine (matériel basaltique).
► Roches et densité
La densité d'un matériau est, pour les solides et les liquides, le rapport de la masse volumique de ce matériau à celle de l'eau. Or, La masse volumique de l'eau est très proche de 1 kg/Litre (dm3).
La densité des solides, et donc celle des roches, est égale à la masse volumique, mais sans unité.
Selon leur composition physico-chimique, les densités des roches volcaniques peuvent être très variables. On peut ainsi noter, en ordre décroissant : Basalte : 2,7 à 3,2 | Trachyte : 2,5 à 2,8 | Rhyolite : 2,3 à 2,6 | Andésite : 2,4 à 2,8.
Ces densités initiales dues à la composition minérale des roches peut subir des variations importantes selon les conditions de formation.
Ainsi le tuf est une roche rhyolitique mais plus légère que la rhyolite car elle est mélangée à de l'eau. Sa densité varie entre 1 et 1,8.
Autre exemple la pierre ponce, un pyroclaste de couleur clair (blanc-gris) à base de trachyte.
Le dégazage laisse des cavités microscopiques qui expliquent sa faible densité (0.5), en faisant la seule pierre qui flotte sur l'eau.
Une pierre ponce de 48 dm3 (c'est à dire l'équivalent d'un volume de 48 litres d'eau) peut ainsi être portée à bout de bras car elle ne pèse que 25 kg.
Les pyroclastes issus de lave basique voient aussi leur densité baisser selon la proportion de gaz qu'elles vont emprisonner lors de leur extrusion de la cheminée volcanique.
► Local geological context
Puy Pariou is a volcano in the chain of Puys., Formed by the superposition of two strombolian cones and a ring of tuff.
With its very flared funnel-shaped crater, 317 meters wide and 96 meters deep, it is undoubtedly one of the most beautiful Strombolian pyroclast cones in the Puys range.
The lavas and pyroclasts of the most recent strombolian cone are of trachy-basaltic composition, a basic effusive magmatic rock.
The excellent conservation of the pyroclastic cone, due to its relative youth (9000 years), makes it a privileged place for studies of pyroclasts in situ.
► The pyroclasts of the strombolian volcanic cone
Pyroclastics are fragments of solid rock expelled during the eruption of a volcano, when the gases are released by decompression and ejected from the vent. These formations have an aspect of detrital rock, inconsistent, often friable, made of an agglomerate of clasts of variable size:
- volcanic ash: material with a sandy appearance consisting of particles less than 2 mm.
- lapilli: fragments whose maximum dimension is between 2 and 64 mm, generally arriving at the surface already consolidated (forming angular fragments like well-formed crystals). This category includes pumice stone and pozzolana.
- volcanic bombs: projected blocks of lava of more than 64 mm in diameter coming from the fragmentation of a magma emitted during a volcanic eruption.
These bombs are classified according to their shape, which then gives an idea of the fluidity of the lava:
- Spindle bombs (typical of basic fluid magma)
- Cow dung bombs, typical of basic fluid magmas
- The bombs in "bread crust", typical of viscous magmas
- Cauliflower bombs, typical of phreato-magmatic volcanoes like the Maars)
- Ball bombs. These bombs owe their shape to the back and forth between the air and the crater which ejected it (Yo-yo effect). Indeed, instead of being projected obliquely, it is projected vertically and falls back into the lava while it is partially cooled.
► Pyroclastic color and facies
Beyond their size, pyroclasts can be characterized by their color, reflecting the temperature of these slags during eruptions.
~ Facies "Heart of cone"
The projections of this facies, larger elements (blocks, bombs and some lapilli), are as close to the chimney, at high temperatures, above 600 degrees.
In these temperature conditions, coupled with the action of fumaroles (water vapor, sulfur, chlorine), the iron contained in the minerals of the basalt oxidizes and gives a reddish color close to that of rust.
~ Facies "Bottom of cone"
The projections of these facies are lighter, volcanic ash and some lapilli.
Thinner, they are distributed on the flanks of the volcano and do not undergo the phenomenon of oxidation, retaining their original black color (basalt material).
► Rocks and density
The density of a material is, for solids and liquids, the ratio of the density of this material to that of water. However, the density of water is very close to 1 kg / liter (dm3).
The density of solids, and therefore that of rocks, is equal to the density, but without unity.
Depending on their physico-chemical composition, the densities of volcanic rocks can be very variable. We can thus note, in descending order: Basalt: 2.7 to 3.2 | Trachyte: 2.5 to 2.8 | Rhyolite: 2.3 to 2.6 | Andesite: 2.4 to 2.8.
These initial densities due to the mineral composition of the rocks can undergo significant variations depending on the formation conditions.
Tuff is a rhyolitic rock but lighter than rhyolite because it is mixed with water. Its density varies between 1 and 1.8.
Another example is pumice, a light-colored (white-gray) pyroclast based on trachyte.
The degassing leaves microscopic cavities which explain its low density (0.5), making the only stone that floats on water.
A pumice stone of 48 dm3 (that is to say the equivalent of a volume of 48 liters of water) can thus be worn at arm's length because it weighs only 25 kg.
Pyroclasts from basic lava also see their density decrease according to the proportion of gas they will trap during their extrusion from the volcanic chimney.
► Sources bibliographiques / Bibliographical sources
Les Questions / The 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.
A careful reading of the description of the cache, as well as observation of terrain features and some deduction is usually sufficient to answer questions of this EarthCache.
Questions pour valider :"Les Pyroclastes du Pariou"
Questions to validate: "The round of rocks of the Sauvetat"
- Question 0 : Prenez une photo en Noire et Blanc de vous ou d'un élément vous identifiant depuis le chemin avec le fond du cratère du Pariou en arrière-plan (ne pas montrer le chemin).
Cette photo devra au choix nous être transmise avec les réponses ou être ajoutée à votre log.
-Question 0 : Take a black and white photo of yourself or of an element identifying you from the path with the bottom of the crater of Pariou in the background (do not show the path).
This photo must either be sent to us with the answers or added to your log.
Point 1 : N 45° 47.881 E 002° 58.369
Nous voici sur le chemin au bord du cratère du Pariou.
Here we are on the way to the edge of the crater of Pariou.
- Question 1 : Décrivez les pyroclastes se trouvant autour de vous (taille, couleur). De quel type de pyroclastes s'agit-il ? De quels faciès sont-ils issus ? Vos observations et déductions sont-elles cohérentes par rapport à notre position ?
- Question 1 : Describe the pyroclasts around you (size, color). What type of pyroclasts are they? What facies do they come from? Are your observations and deductions consistent with our position?
Point 2 : N 45° 47.891 E 002° 58.318
Avancez de quelques dizaines de mètres le long du chemin, jusqu'à arriver à la zone de la photo WP2.
Advance a few tens of meters along the path, until you reach the area of the photo WP2.
- Question 2 : Décrivez ce que vous voyez sous la zone rouge (texture de la surface, couleur, taille, proportion de bulles de gaz). De quoi s'agit-il ? Caractérisez son type selon sa forme et donner une hypothèse de conditions de formation.
- Question 2 : Describe what you see under the red area (surface texture, color, size, proportion of gas bubbles). What is it about ? Characterize its type according to its form and give a hypothesis of training conditions.
Point 3 : N 45° 47.871 E 2° 58.241
Vous êtes ici à l'ancien point de départ de descente dans le cratère, avant que celui-ci ne soit interdit au public.
Advance a few tens of meters along the path, until you reach the area of the photo WP2.
- Question 3 : En utilisant les panneaux explicatifs expliquant cette interdiction, quelles sont les caractéristiques des pyroclastiques du cratère du Pariou qui justifie cette interdiction ?
- Question 3 : Using the explanatory panels explaining this ban, what are the characteristics of the pyroclastic formations of the Pariou crater that justify this ban?
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