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Une Earthcache
Il ne s’agit pas d’une cache physique. Pour loguer cette cache, vous devez dans un premier temps prendre connaissance de sa description éducative en matière de géologie, puis d’observer le site sur lequel vous êtes, et enfin de répondre aux questions qui vous seront posées.
Vous pourrez alors loguer en "Found it" sans attendre mais vous devez me faire parvenir vos réponses en même temps en me contactant soit par mail dans mon profil, soit via la messagerie geocaching.com (Message Center), et je vous contacterai en cas de problème. Les logs enregistrés sans réponses seront supprimés.
Matériel requis
Pour réaliser les observations requises pour cette earthcache, vous aurez besoin du matériel suivant :
- aimant (assez puissant, pas celui sur votre frigo)
Le site sur lequel vous êtes
Le carreau de la mine de Saint-Clair-de-Halouze rassemble toutes les installations minières datant des années 1949-1978. Le chevalement, qui domine les infrastructures en béton (bâtiment de la recette, du concassage, salle des machines, silos de stockage du minerai, vestiaires-douches des mineurs…), est un témoin monumental du passé minier et sidérurgique de la Normandie. Il est aujourd’hui le seul qui se dresse encore au dessus d’un puits de mine dans la région.
Le chevalement, tour de poutrelles d’acier de près de 40 m de haut installée sur un puits d’extraction qui s’enfonçait à 360 m de profondeur, servait à la descente des mineurs et à la remontée des wagonnets de minerai de fer. Installation technique au centre de l’activité minière, le chevalement était aussi le lien entre « le fond » et « le jour » et à ce titre le symbole même de la mine. Construit en 1917 en Allemagne, il a d’abord équipé la mine de Stahlberg puis sur celle de Huth avant d’être transféré en 1949 sur la mine de Saint-Clair-de-Halouze à titre de dommage de guerre. Et s’il est aujourd’hui le seul chevalement de Normandie, il est également le dernier chevalement allemand du Siegerland qui existe encore.
Pour en savoir plus: site argentanwebferro.fr
Un peu de géologie
Le minerai de fer affleure sur une dizaine de mètres de large, à la base de la formation des Schistes du Pissot, d'âge Ordovicien moyen, le long d'une ligne est-ouest située au Sud du synclinal de Saint-Clair-de-Halouze. L'épaisseur de la couche de fer peut atteindre 5 à 7 mètres.
En bordure sud de la tranchée d'exploitation du minerai de fer, située entre les Cités et les Puits de Mines, le Grès armoricain (Ordovicien inférieur) affleure sur une longueur de 500 mètres. Il présente un plongement de 80° vers le Sud en position renversée et contient de nombreux Skolithos.
sources:
- http://bernard.langellier.pagesperso-orange.fr/fer/ferrieres.htm
- https://inpn.mnhn.fr/site/inpg/BNO0026
Et le Fer dans tout ça
Le Fer
Le fer est l'élément chimique métallique de numéro atomique 26, de symbole Fe. Dans la classification périodique, il se place dans la première série de transition entre le manganèse et le cobalt. Ses propriétés chimiques sont voisines de celles du cobalt.
C'est un métal très ductile et malléable qu'on peut modeler sans le fondre. Les propriétés mécaniques dépendent de la pureté et sont en particulier grandement modifiées dans les aciers (alliages avec le carbone et divers éléments). Elles peuvent être très améliorées par des traitements thermiques.
En outre, le fer subit une importante corrosion, ce qui explique qu'il subsiste peu d'objets anciens façonnés dans ce métal, par comparaison à ceux qui sont en or, en argent ou en cuivre.
Abondance
Le fer est l'élément le plus abondant au cœur des étoiles géantes rouges ; c'est également le métal le plus abondant dans les météorites ainsi que dans le noyau des planètes, comme celui de la Terre.
Le fer minéral est présent dans la nature sous forme pure ou d'alliages à base de nickel, le plus souvent d'origine météoritique mais aussi sous forme de fer terrestre dit « tellurique ». Trop rare et surtout disséminé, il est fabriqué artificiellement par l'Homme forgeron et sidérurgiste et massivement dans certaines civilisations caucasiennes depuis plus de trois millénaires à partir de ses principaux minerais. Les combinaisons chimiques et minérales impliquant le fer sont pléthoriques, mais les véritables minerais relativement purs à forte teneur en fer sont beaucoup moins communs et souvent très localisés dans des mines de fer la plupart connues de haute antiquité.
Le fer est le 6e élément le plus abondant dans l'Univers, il est formé comme « élément final » de fusion nucléaire, par fusion du silicium dans les étoiles massives. Tandis qu'il compose environ 5 % (en masse) de la croûte terrestre, le noyau terrestre est censé être en grande partie un alliage de fer-nickel, constituant ainsi 35 % de la masse de la Terre dans son ensemble. Le fer est peut-être, en fait, l'élément le plus abondant sur Terre ou du moins comparable (en juste 2e position) en masse à l'oxygène, mais seulement le 4e élément le plus abondant dans la croûte terrestre.
Des courants de convection dans la couche externe du noyau terrestre (noyau externe), de « l'alliage » liquide principalement fer-nickel, sont supposés être à l'origine du champ magnétique terrestre.
Gisements
La majeure partie du fer dans la croûte est combinée avec l'oxygène, formant des minerais d'oxyde de fer, tels que l'hématite (Fe2O3), la magnétite (Fe3O4) et la limonite (Fe2O3·nH2O). L'oxyde magnétique ou magnétite Fe3O4 est connu depuis l'Antiquité grecque. Il tire son nom du mont Magnetos (le grand mont), une montagne grecque particulièrement riche en ce minéral.
Environ une météorite sur vingt comprend de la taénite, unique alliage de minéral de fer-nickel (fer 35-80 %), et de la kamacite (fer 90-95 %). Bien que rares, les météorites de fer sont une source de fer nickelé, ce fer météorique arrivé sur la surface terrestre étant à l'origine de la sidérurgie au sens étymologique ; l'autre source naturelle de fer métal légèrement nickelé sont les gisements de fer tellurique ou fer natif des minéralogistes qui sont plus rares.
La couleur rouge de la surface de Mars est due à un régolithe riche en hématite amorphe ; la planète rouge est en quelque sorte une « planète rouillée ».
90 % des gisements de minerai de fer dans le monde sont retenus dans une couche de faible épaisseur et très riche en Fe(II), la couche de fer rubané. Aux premiers temps de la vie, à l'éon Archéen vers -2 à -4 Ga, les cyanobactéries vivent dans des océans de Fe(II). Lorsqu'elles commencent à faire de la photosynthèse, l'oxygène produit est dissous et réagit avec Fe(II) pour former des oxydes de Fe(III) qui précipitent au fond des océans. Après consommation de Fe(II), l'oxygène se concentre dans les océans puis dans l'atmosphère, il constitue alors un poison pour la proto-vie. Ainsi, les gisements de fer rubané se trouvent systématiquement entre les couches géologiques des massifs cristallins (schistes, gneiss, etc.) et les couches calcaires dolomitiques (coraux) constituant les massifs préalpins.
Les minerais de fer
Les espèces minéralogiques constituant la masse essentielle des minerais de fer sont peu nombreuses et assez différenciées du point de vue physique pour être aisément reconnues. On distingue :
- Les minerais à hématite : l'espèce dominante est l'oligiste ou l'hématite rouge. Ils sont généralement rocheux ou pulvérulents, à perte au feu très faible, souvent fragiles, et présentant une porosité non négligeable. L'identification des hématites est aisée: elle présente un éclat métallique noir avec des reflets rouges caractéristiques et, surtout, elle donne, lorsqu'elle est rayée à la lime, une poudre rouge qui permet de la distinguer sans ambiguïté des autres minéraux lui ressemblant. A noter que cette principale caractéristique de l'hématite se retrouve dans l'étymologie de son nom, qui signifie sanguine
- Les minerais à magnétite : ils présentent souvent un gain au feu. Ils sont habituellement durs, massifs, compacts. La magnétite est le minerai le plus riche en fer. Elle forme des cristaux typiquement octaédriques, plus rarement dodécaédriques, exceptionnellement cubiques, qui peuvent atteindre près de 25 cm
- Les limonites ou hématites brunes: fragiles, scoriacées, poreuses, à forte perte au feu. La limonite est en fait une roche sédimentaire constituée d'un amas d’hydroxydes de fer microcristallin, l'hématite n'y est présente qu'en quantité mineure. On y retrouve également des minéraux argileux, des phosphates, des arséniates ainsi que des composés organiques. Cette pierre a un aspect noirâtre, mais devient jaunâtre lorsqu’elle est moulée.
- Les sidérites, font partie du groupe des calcites : massifs, compacts, durs, non poreux, ces minerais présentent une perte au feu considérable ordinairement accompagnée d'une fragilisation et même d'une désagrégation du produit. Altérée par oxydation à l'air humide, elles se transforment en limonite en prenant une coloration brun-noir ; puis, par deshydratation on obtient l'hématite, parfois même la magnétite.
Par rapport à leur teneur en fer, les minerais sont classés en :
- minerais pauvres : Fe ≤ 30 %
- minerais moyens : 30 % < Fe < 50 %
- minerais riches : Fe > 50 %
- magnétite : Fe = 50 – 67 %
- hématite : Fe = 30 – 65 %
- limonite : Fe = 25 – 45 %
- sidérite : Fe = 30 – 40 %
Pour reconnaitre un minerai riche d'un minerai pauvre en fer il faut les sous peser le minerai riche est plus lourd
Les Questions
Q0 - Prenez une photo de vous, ou de votre objet distinctif de géocacheur, ou de votre pseudo écrit sur une feuille de papier ou dans votre main... devant le puits d'extraction, et joignez-là à votre log ou à vos réponses
Observation au WP1
Q1 - Observez autour de vous: quels sont les éléments qui peuvent vous faire penser que vous êtes sur une mine de fer (et non un autre minerai)
Q2 - Le filon de fer est-il affleurant sur le site ?
Observation au WP2
Rendez-vous derrière le pilier droit de l'accumulateur. Vous voyez 3 fragments de minerai
Q3 - Soupesez-les: lequel vous apparaîtrait par ce procédé le plus chargé en fer (voir cours)
Q4 - Utilisez maintenant votre aimant: lequel est le plus chargé en fer
An Earthcache
It is not a physical cache. To log this cache, you must first learn about its educational description in geology, then observe the site on which you are, and finally answer the questions that will be asked.
You can then log in "Found it" without waiting but you must send me your answers at the same time by contacting me either by mail in my profile, or via the messaging geocaching.com (Message Center), and I will contact you in case of problem. Saved logs without answers will be deleted.
Required equipment
To make the observations required for this earthcache, you will need the following equipment:
- magnet (strong enough, not the one on your fridge)
The site you are on
The Saint-Clair-de-Halouze mine tile brings together all the mining installations dating from 1949-1978. The headframe, which dominates the concrete infrastructure (acceptance building, crushing, machine room, ore storage silos, miners' changing rooms-showers, etc.), is a monumental witness to Normandy's mining and steel past. Today it is the only one still standing above a mine shaft in the area.
The headframe, a tower of steel joists nearly 40 m high installed on an extraction shaft that sank 360 m deep, was used for lowering the miners and raising iron ore wagons. A technical installation at the center of mining activity, the headframe was also the link between "the bottom" and "the day" and as such the very symbol of the mine. Built in 1917 in Germany, it first equipped the Stahlberg mine and then that of Huth before being transferred in 1949 to the Saint-Clair-de-Halouze mine as war damage. And while it is today the only headframe in Normandy, it is also the last remaining German Siegerland headframe.
To know more about it: site argentanwebferro.fr
A bit of geology
The iron ore outcrops about ten meters wide, at the base of the Pissot Shale formation, of middle Ordovician age, along an east-west line located south of the syncline of Saint-Clair-de-Halouze. The thickness of the iron layer can reach 5-7 meters.
On the southern edge of the iron ore mining trench, located between the Cities and the Puits de Mines, the Armorican Sandstone (Lower Ordovician) outcrops over a length of 500 meters. It shows an 80° dip to the south in an inverted position and contains many Skolithos.
sources:
- http://bernard.langellier.pagesperso-orange.fr/fer/ferrieres.htm
- https://inpn.mnhn.fr/site/inpg/BNO0026
About Iron
Iron
Iron is the metallic chemical element of atomic number 26, of symbol Fe. In the periodic table, it is placed in the first series of transition between manganese and cobalt.Its chemical properties are similar to those of cobalt.
It is a very ductile and malleable metal that can be molded without melt. The mechanical properties depend on the purity and are particularly greatly modified in steels (alloys with carbon and various elements). They can be greatly improved by heat treatments.
In addition, iron undergoes significant corrosion, which explains why there are few old artifacts shaped in this metal, compared to those in gold, silver or copper.
Abundance
Iron is the most abundant element in the heart of red giant stars; it is also the most abundant metal in meteorites as well as in the nucleus of planets, like that of the Earth.
Too rare and especially disseminated, it is artificially manufactured by blacksmith and steelmaker man and massively in some Caucasian civilizations for over three millennia from its main ores. The chemical and mineral combinations involving iron are plethoric, but the true relatively pure ores with a high iron content are much less common and often very localized in the most known iron mines of antiquity.
Iron is the 6th most abundant element in the Universe, it is formed as the "final element" of nuclear fusion, by fusion of silicon in massive stars. While composing about 5% (by mass) of the Earth's crust, the Earth's core is believed to be largely an iron-nickel alloy, constituting 35% of the earth's mass as a whole. Iron is perhaps, in fact, the most abundant element on Earth or at least comparable (in just the second position) in mass to oxygen, but only the fourth most abundant element in the earth's crust.
Convection currents in the outer layer of the Earth's core (outer core), the "alloy" liquid mainly iron-nickel, are supposed to be at the origin of the Earth's magnetic field.
Deposits
Most of the iron in the crust is combined with oxygen, forming iron oxide ores, such as hematite (Fe2O3), magnetite (Fe3O4) and limonite (Fe2O3 · nH2O). The magnetic oxide or magnetite Fe3O4 has been known since ancient Greek times. It takes its name from Mount Magnetos (the Great Mountain), a Greek mountain particularly rich in this mineral.
About one out of twenty meteorites includes taenite, a unique alloy of iron-nickel mineral (35-80% iron), and kamacite (90-95% iron). Although rare, iron meteorites are a source of nickel-iron, this meteoric iron arrived on the earth's surface being at the origin of the iron industry in the etymological sense; the other natural source of lightly nickel-plated iron is the deposits of telluric iron or native iron mineralogists which are more rare.
The red color of the surface of Mars is due to a regolith rich in amorphous hematite; the red planet is a sort of "rusty planet".
90% of the iron ore deposits in the world are retained in a thin layer and very rich in Fe (II), the banded iron layer. In early life, at the Archaean eon at -2 to -4 Ga, cyanobacteria live in Fe (II) oceans. When they begin to photosynthesize, the oxygen produced is dissolved and reacts with Fe (II) to form oxides of Fe (III) that precipitate at the bottom of the oceans.After consumption of Fe (II), oxygen is concentrated in the oceans and then in the atmosphere, it is a poison for proto-life. Thus, banded iron deposits are systematically found between the geological layers of the crystalline massifs (schists, gneisses, etc.) and the dolomitic limestone layers (corals) constituting the pre-Alpine massifs.
Iron ores
The mineralogical species constituting the essential mass of iron ores are few in number and sufficiently differentiated from the physical point of view to be easily recognized. We distinguish :
- Hematite ores: The dominant species is the oligist or red hematite. They are generally rocky or pulverulent, with a loss on fire very low, often fragile, and having a not insignificant porosity. The identification of hematites is easy: it has a black metallic luster with characteristic red highlights and, most importantly, it gives, when lime-streaked, a red powder which makes it possible to distinguish it unambiguously from other minerals resembling it. Note that this main characteristic of hematite is found in the etymology of its name, which means blood
- Magnetite ores: they often have a gain on fire. They are usually hard, massive, compact. Magnetite is the ore richest in iron. It forms typically octahedral crystals, more rarely dodecahedral, exceptionally cubic, which can reach nearly 25 cm
- Limonites or brown hematites: fragile, scoriaceous, porous, with a high loss on fire. Limonite is actually a sedimentary rock consisting of a cluster of microcrystalline iron hydroxides, the hematite is only present in a minor amount. It also contains clay minerals, phosphates, arsenates and organic compounds. This stone has a blackish appearance, but becomes yellowish when molded
- Siderites, are part of the group of calcites: massive, compact, hard, non-porous, these ores have a considerable loss on fire usually accompanied by embrittlement and even a disintegration of the product. Altered by oxidation in moist air, they turn into limonite by taking a brown-black coloring; then, by dehydration, we obtain hematite, sometimes even magnetite.
In relation to their iron content, the ores are classified in:
- poor ores: Fe ≤ 30%
- average ores: 30% <Fe <50%
- rich ores: Fe> 50%
- magnetite: Fe = 50 - 67%
- hematite: Fe = 30 - 65%
- Limonite: Fe = 25 - 45%
- siderite: Fe = 30 - 40%
To recognize a rich ore from a low iron ore it is necessary to weigh them under the rich ore is heavier
Questions
Q0 - Take a picture of yourself, or your distinctive geocacher object, or your nickname written on a piece of paper or in your hand... in front of the rock, and attach it to your log or your answers
Observation at WP1
Q1 - Observe around you: what are the elements that can make you think that you are on an iron mine (and not another ore)
Q2 - Is the iron vein appearant on the site ?
Observation at WP2
Meet behind the right pillar of the accumulator. You see 3 ore fragments
Q3 - Weigh them: which would appear to you by this process the most loaded with iron (see course)
Q4 - Now use your magnet: which one is the most loaded with iron