Les Arènes de la vallée de Clisson EarthCache

La Earhcache / The Earhcache

           ► Contexte géologique local

La vallée de Clisson, profondément entaillée par les cours de la Sèvre et de la Moine, présente une homogénéité géologique.

Elle prend place au cœur d'une vaste formation plutonique, le batholite granitique de Clisson-Mortagne.

           ►  Le Batholite de Clisson-Mortagne, vaste ensemble QFM

Mis en place il y a 300 Ma (orogenèse hercynienne), ce batholite est un massif de roches ignées intrusives allochtones, des granites.
Il est issue d'un magma qui s'est infiltré dans les formations encaissantes (ici des formations métamorphiques) et non d'une fusion partielle de celles-ci.

Les formations de ce batholite sont hétérogènes. Au niveau de Clisson le type moyen est un granite à deux micas (biotite et muscovite), rose claire, porphyroïde et à gros grains.

Le granite de Clisson présente les 5 cristaux d'une roche QFM :

- Q comme Quartz : gris translucide parfois transparent.

- F comme Feldspath : opaque avec des facettes miroitantes sous deux formes :
- potassique (K+), orthose blanche ou rose en cas de présence d’oxydes de fer.
- sodique (Na+), albite blanc laiteux et d'aspect brillant.

- M comme Mica : fines paillettes brillantes sous deux formes :
- la biotite, mica noir de composition ferro-magnésienne.
- la muscovite, mica blanc brillant au soleil avec un aspect nacré.

Cette formation présente également une texture grenue porphyroïde particulière.

Les cristaux de feldspath potassique, de l'orthose, se présentent sous une forme de phénocristaux centimétriques au sein d'une matrice cristalline fait de cristaux beaucoup plus petits ; on parle donc de texture porphyroïde.
Ces cristaux d'orthose ont une coloration rosée due à la présence d'oxyde de fer.

           ►  Altération et arénisation

           ~ Facteurs d'altération

• l’eau : celle-ci peut être météorique (eaux de pluie et de ruissellement) ou fluviale.
Elle agit par hydratation (gonflement des micas) ou hydrolyse (oxydation du fer des biotites et plagioclases en présence de CO2 dissous acidifiant l'eau).

• les végétaux : action mécanique des racines dans les diaclases et chimiques par l'émission d'acides organiques.

Chacun des minéraux du granite réagit différemment à cette altération :
- La biotite : du fait de la présence de fer, elle se transforme en hydroxydes de fer et en argiles.
- La muscovite : elle s’altère peu et se fragmente en petites paillettes.
- Les feldspaths plagioclases : ils vont se transformer en argiles par hydrolyse.
- L'orthose : en phénocristal, il s’altère peu et reste présent dans l'arène.
- Le quartz : inaltérable, il fournit l'essentiel de l'arène.

           ~ Les diaclases, accélérateurs d'altération

Si le granite est une roche dure et résistante, il manque de souplesse. Lors de mouvements tectoniques, le granite se fracture.

Ces fractures, les diaclases, facilitent l’altération en permettant à l’eau de circuler et d’avoir une large surface de contact et aux racines de pénétrer plus facilement.

           ~ Et à la fin, l’arène vint

Un granite altéré puis « pourri » va se distinguer d’un granite sain par une couleur plus rouille ou jaunâtre, une fragilisation progressive, une surface plus rugueuse.

L’altération se poursuivant, ce granite « pourri » va se désagréger et se réduire à un amas de grains formant une sorte de sable grossier, l’arène granitique, qui s’accumule à la base de l’affleurement.

Cette arène granitique est formée de grains de quartz non altérés, de cristaux d'orthose restants, d'oxydes de fer et d'argiles.

L’arénisation est dépendante des conditions climatiques, en particulier de la température et de l’importance des précipitations qui conditionnent l’acidité du milieu.

           ► Local geological context

The Clisson valley, deeply cut by the courses of the Sèvre and the Monk, presents a geological homogeneity.

It takes place at the heart of a vast plutonic formation, the granite batholith of Clisson-Mortagne.

           ► The Clisson-Mortagne Batholith, a vast QFM complex

Established 300 Ma ago (Hercynian orogeny), this batholith is a massif of intrusive allochthonous igneous rocks, granites.
It comes from a magma which has infiltrated the host formations (here metamorphic formations) and not from a partial fusion of these.

The formations of this batholith are heterogeneous. At Clisson level, the average type is a granite with two micas (biotite and muscovite), light pink, porphyroid and with large grains.

The Clisson granite presents the 5 crystals of a QFM rock:

- Q for Quartz: translucent gray, sometimes transparent.

- F for Feldspar: opaque with shimmering facets in two forms:
- potassium (K +), white or pink orthosis in the presence of iron oxides.
- sodium (Na +), milky white albite and shiny appearance.

- M for Mica: fine shiny glitter in two forms:
- biotite, black mica of ferro-magnesian composition.
- muscovite, white mica shining in the sun with a pearly appearance.

This formation also has a particular porphyroid grainy texture.

The crystals of potassium feldspar, orthosis, are in the form of centimetric phenocrysts within a crystal matrix made of much smaller crystals; we therefore speak of a porphyroid texture.
These orthosis crystals have a pink color due to the presence of iron oxide.

           ► Weathering and arenization

- M for Mica: fine shiny glitter in two forms:
- biotite, black mica of ferro-magnesian composition.
- muscovite, white mica shining in the sun with a pearly appearance.

           ~ Weathering factors

• water: this can be meteoric (rainwater and runoff) or fluvial.
It acts by hydration (swelling of micas) or hydrolysis (oxidation of iron from biotites and plagioclases in the presence of dissolved CO2 acidifying water).

• plants: mechanical action of the roots in deaclases and chemicals by the emission of organic acids.

Each of the granite minerals reacts differently to this alteration:
- Biotite: due to the presence of iron, it turns into iron hydroxides and clays.
- Muscovite: it does not deteriorate much and breaks up into small flakes.
- Plagioclase feldspars: they will transform into clays by hydrolysis.
- Orthosis: in phenocryst, it does not deteriorate much and remains present in the arena.
- Quartz: unalterable, it provides most of the arena.

           ~ Diaclases, accelerators of alteration

If the granite is a hard and resistant rock, it lacks flexibility. During tectonic movements, the granite fractures.

These fractures, the deaclases, facilitate deterioration by allowing water to circulate and have a large contact surface and the roots to penetrate more easily.

           ~ And at the end, the arena came

An altered then "rotten" granite will be distinguished from a healthy granite by a more rusty or yellowish color, a progressive embrittlement, a rougher surface.

As weathering continues, this "rotten" granite will disintegrate and reduce to a heap of grains forming a kind of coarse sand, the granite arena, which accumulates at the base of the outcrop.

This granite arena is made up of unaltered quartz grains, remaining orthosis crystals, iron oxides and clays.

The arénisation is dependent on the climatic conditions, in particular on the temperature and the importance of precipitations which condition the acidity of the environment.

Les Questions / The Questions

Questions pour valider :"Les Arènes de la Vallée de Clisson"
Questions to validate: "The Clisson Valley Arena"