Les cristaux de la Rippe

Commencons par le début....

La composition du calcaire :

Le calcaire est une roche sédimentaire constituée à plus de 50 % de carbonate de calcium (CaCO3) et d'un pourcentage plus faible d'argile. Le carbonate peut donner trois minéraux :

- la calcite CaCO3.
- l'aragonite, qui constitue les concrétions, a la même formule chimique que la calcite mais des cristaux agencés différemment.
- la dolomite (CaCo3), qui est enrichie en carbonate de magnésium (MgCO3).

 calcite                                     dolomite

Le carbonate entre dans la composition du calcaire en grande partie par l'intermédiaire des coquilles calcaires, provenant d'animaux morts. Ces coquilles sont maintenues entre elles, par un ciment carbonaté. On distingue plusieurs catégories d'animaux marins qui entrent dans la composition du calcaire :

- le plancton ayant un test calcaire (semblable à une coquille) qui tombe sur le fond après leur mort. (foraminifères, coccolithophoridés).

- des animaux benthiques ayant des coquilles calcaires (gastéropodes, huîtres, brachyopodes, oursins...).

- des animaux ayant un squelette externe (exosquelette) et formant les récifs coralliens (coraux, certaines éponges, les bryozoaires).

- des algues et des cyanobactéries qui précipitent le carbonate autour d'elles en formant des constructions appelées stromatolites.

Formation du calcaire :

Le calcaire est une roche sédimentaire qui se forme essentiellement en milieu marin, par accumulation des débris de coquilles. Certains organismes marins utilisent le calcium dissout dans l'eau (Ca2+) et l'hydrogénocarbonate (HCO3-) pour former leurs coquilles. Ces coquilles seront constituées de carbonate de calcium (CaCO3).

Ca2+ + 2 HCO3- ———> 2 Ca(HCO3)2 ———> 2 Ca CO3 + 2 H2O + 2 CO2

A la mort de ces animaux, les coquilles s'accumulent sur le fond marin formant des boues carbonatées. Elles se transforment en roche calcaire grâce à la pression et au temps (plusieurs milliers d'années). Néanmoins, ces coquilles calcaires peuvent se dissoudre, et ce, d'autant plus facilement que la température de l'eau est froide et la pression élevée. Ces conditions, expliquent que le calcaire se forme essentiellement dans des eaux chaudes et peu profondes, comme les lagons ou les lagunes. Bien que le calcaire puisse se former en milieu lacustre, la majorité des roches actuelles se sont formées dans les milieux marins.

Les zones les plus favorables, pour la formation du calcaire, se trouvent sur le bord des continents (essentiellement en zones tropicales et équatoriales). Les récifs qui s'y dévelloppe, forment une barrière qui casse les courants marins. On distingue alors trois milieux.

- La barrière de corail et sa faune associée.

- La plateforme interne, protégée des courants est donc favorable au développement de la faune et de la flore.

- La plateforme externe, soumise à la violence des courants marins où les coquilles seront brisées.

Mais revenont ici à la karst

Le karst est un massif calcaire dans lequel l'eau a creusé de nombreuses cavités. On parle de massifs ou de reliefs karstiques. En surface, on y trouve des formes géographiques bien particulières comme les dolines, les poljés, les canyons ou encore les résurgences. Mais ici  rien de tout cela, Vous ne trouverez que les blocs du plateau calcaire du lutécien qui, à une autre époque devait formé de beau relief. Il faut plusieurs milliers d'années pour qu'une grotte se forme grâce à l'exposition de la roche karstique à la pluie, mais, une grotte peut pratiquement cesser d'évoluer pendant des millions d'années. Durant notre étude nous nous intéresserons aux carbonates de calcium présent dans les grottes sous forme de concrétions, particulièrement à la calcite et à l'aragonite.

Quels sont les facteurs de la variation de la formation de la calcite et de l'aragonite ? Nos hypothèses sont que le magnésium présent dans l'eau s'écoulant sur les concrétions, ainsi que son débit, sont des facteurs de la variation de la calcite et de l'aragonite.

Les carbonates de calcium que nous étudions sont la calcite et l'aragonite. Ces concrétions sont issus de l'eau. L'eau de pluie s'infiltre dans le sol, se charge en dioxyde de carbone lors de la traversée de l'humus et devient acide. Cette eau devenu acide dissout le calcaire et les différentes roches qu'elle traverse. Elle peut, suite à sa traversée, se charger en différents composants. En arrivant au contact de l'air des cavités , qui est plus chaud, le calcaire se dépose et se cristallise sur le bout de la concrétion. Suivant différents facteurs, la cristallisation est sous forme rhomboédrique ce qui donne de la calcite ou bien orthorhombique qui donne de l'aragonite. Ces écoulements d'eau forment soit des fistuleuses, des coulées ou des excentriques.Sur Tous les blocs ici présent vous trouverez les traces de ces infiltrations mais celui au coordo est le plus remarquable que j'ai trouvé pour le moment. Il illustre à merveille ce phénomène d'infiltration. 

Au fils du temps les pierres et les cristaux ce retrouve exposé à l'air libre.  

1. Avec vos mots comment c'est formé le calcaire 

2.Toujours selon vos mots, comment c'est formé cette boule de cristaux ? 

3. Au coordo se trouve un  bloc avec des cristaux le long de ce qui devait être une infiltration. Selon vous, est-on en présence de calcite ou de d'aragonite?

4. Vous pouvez vous prendre en Photo sur le site et la posté dans votre log ;)

Anglais

Let's start at the beginning ....

The composition of limestone:

Limestone is a sedimentary rock made up of more than 50% calcium carbonate (CaCO3) and a lower percentage of clay. Carbonate can give three minerals:

- CaCO3 calcite.
- Aragonite, which constitutes the concretions, has the same chemical formula as calcite but crystals arranged differently.
- Dolomite (CaCo3), which is enriched with magnesium carbonate (MgCO3).

 calcite                                     dolomite

Carbonate enters the composition of limestone largely through the calcareous shells, coming from dead animals. These shells are held together by a carbonate cement. There are several categories of marine animals that go into the composition of limestone:

- plankton having a calcareous test (similar to a shell) which falls on the bottom after their death. (foraminifera, coccolithophoridae).

- benthic animals with calcareous shells (gastropods, oysters, brachyopods, sea urchins ...).

- animals with an external skeleton (exoskeleton) and forming coral reefs (corals, certain sponges, bryozoans).

- algae and cyanobacteria which precipitate the carbonate around them by forming constructions called stromatolites.

Limestone formation:

Limestone is a sedimentary rock that forms mainly in the marine environment, through the accumulation of shell debris. Some marine organisms use calcium dissolved in water (Ca2 +) and hydrogen carbonate (HCO3-) to form their shells. These shells will be made of calcium carbonate (CaCO3).

Ca2 + + 2 HCO3- ———> 2 Ca (HCO3) 2 ———> 2 Ca CO3 + 2 H2O + 2 CO2

When these animals die, the shells accumulate on the seabed, forming carbonate mud. They transform into limestone rock thanks to pressure and time (several thousand years). However, these limestone shells can dissolve, all the more easily when the water temperature is cold and the pressure high. These conditions explain that limestone is formed mainly in warm, shallow waters, such as lagoons or lagoons. Although limestone can form in a lake environment, the majority of today's rocks have formed in marine environments.

The most favorable areas for the formation of limestone are found on the edge of the continents (mainly in tropical and equatorial areas). The reefs that develop there form a barrier that breaks the ocean currents. There are then three environments.

- The coral reef and its associated fauna.

- The internal platform, protected from currents, is therefore favorable to the development of fauna and flora.

- The external platform, subjected to the violence of the sea currents where the shells will be broken.

Limestone deposits in Ile-de-France:

In the tertiary, the sea was present throughout the Paris basin with many lagoons favorable to the formation of limestone. This sea was an extension of the English Channel and the Atlantic Ocean. The limestone was therefore deposited during the Lutétien, practically throughout the Ile-de-France.

The limestone was mined initially, in the areas where it was exposed, then underground. The limestone layers can be between 0 and 60 m deep. They are very little wrinkled.

But come back here to the karst

The karst is a limestone massif in which the water has dug many cavities. We are talking about massifs or karst reliefs. On the surface, there are very specific geographic forms such as sinkholes, poljés, canyons or even resurgences. But here nothing of all that, You will find only the blocks of the limestone plateau of the Lutecian who, at another time had to form beautiful relief. It takes several thousand years for a cave to form due to the exposure of the karst rock to the rain, but a cave can practically stop evolving for millions of years. During our study we will be interested in the calcium carbonates present in the caves in the form of concretions, particularly calcite and aragonite.

What are the factors of the variation in the formation of calcite and aragonite? Our hypotheses are that the magnesium present in the water flowing on the concretions, as well as its flow, are factors of the variation of calcite and aragonite.

The calcium carbonates we are studying are calcite and aragonite. These concretions come from water. Rainwater infiltrates the soil, becomes charged with carbon dioxide as it passes through the humus and becomes acidic. This acidified water dissolves the limestone and the different rocks it crosses. Following its crossing, it can be loaded with different components. When it comes into contact with the air in the cavities, which is warmer, the limestone deposits and crystallizes on the end of the concretion. According to different factors, the crystallization is in rhombohedral form which gives calcite or orthorhombic which gives aragonite. These water flows form either fistulas, flows or eccentrics. On All the blocks here present you will find traces of these infiltrations but the one in the coordo is the most remarkable that I have found so far. It is a wonderful illustration of this infiltration phenomenon.

1. In your words how limestone is formed

2.Always according to your words, how is this ball of crystals formed?

3. At the coordinate is a block with crystals along what must have been an infiltration. According to you, are we in the presence of calcite or aragonite?

4. You can take a picture of yourself on the site and post it in your log;)