Saint-Paul : catastrophe géologique irréVER(T)sible
------------oOo------------
L’accès au Géosite est libre et gratuit, tous les jours
Free access to the Geosite 24/7
Entre Thiviers et Jumilhac-le-Grand, un petit village semble vivoter sous le doux climat périgourdin : c’est Saint-Paul-la-Roche. Ignoré des touristes, il a pourtant vu passer des savants du monde entier venus étudier son trésor : un gisement de quartz réputé comme l’un des plus purs au monde. Et malgré cela ce paisible bourg périgourdin a été le théâtre d’un massacre géologique irréversible. Je vous invite à découvrir quelques rares traces sauvegardées d'un gisement exceptionnel.
La Roche Blanche avant son exploitation
Un village, deux géants
Il y avait à Saint Paul deux géants qui se faisaient face : deux titans minéraux, l’un noir, un bloc de serpentine et l’autre blanc, un bloc de quartz. Cette montagne de quartz était connue sous le nom de « Roche-Blanche » et donna son nom au village « Saint-Paul-la-Roche ». Les deux connurent hélas le même destin. Ils furent la proie des carriers et les victimes de la dynamite… L’histoire géologique du lieu aurait pu se limiter à cette exploitation industrielle si, en 1975, un second drame géologique ne s’était pas produit, sur lequel nous reviendrons plus loin.
Dans des temps anciens, un sentier conduisait tout en haut de la Roche blanche ; elle était, dans l’esprit de la population, symbole de fertilité et ce, depuis longtemps sans doute. Mais au XIXe siècle, ce quartz de toute beauté fut "redécouvert" et surtout révéla son intérêt industriel. Utilisé d'abord par les porcelainiers puis, au XXe siècle par les industriels de l’optique et de l’électronique et même par la Nasa qui l’employa pour fabriquer divers éléments de ses capsules et navettes spatiales.
La Roche blanche et son promontoire
Imaginez donc un cône tronqué, grossièrement hexagonal à la base, dont la circonférence mesurait environ 150 mètres, d’un diamètre et d’une hauteur de 30 mètres… une véritable montagne à la campagne, constituée de milliers de tonnes d’un quartz d’une pureté exceptionnelle ! Dominant la Rochille, un affluent de l’Isle, la plateforme sommitale était assez large pour accueillir plus d’une centaine de personnes.
Exploité jusqu’en 1995, il ne reste plus aujourd’hui qu’un bungalow au nom de la société exploitante et quelques blocs épars, perdus dans les herbes folles attendant que quelqu’un se souvienne de leur splendeur d’antan… Ce sont les blocs que vous avez devant vous : il ne reste plus rien aujourd’hui de ces deux phénomènes géologiques exceptionnels car, pour exploiter le filon aussi loin que possible, les carriers ont creusé jusqu’à sa base, une dizaine de mètres au-dessous du niveau sol.
Le quartz
Le quartz est une espèce minérale du groupe des silicates, composé de dioxyde de silicium (appelé également silice), de formule chimique SiO2, avec des traces de différents éléments tels que Al, Li, B, Fe, Mg, Ca, Ti, Rb, Na, OH.
Il se présente sous la forme de grands cristaux incolores, colorés ou fumés, ou bien de cristaux microscopiques d'aspect translucide.
Constituant 12 % (en masse) de la lithosphère (l’enveloppe rigide de la surface de la Terre), le quartz est le minéral le plus commun (l'oxygène et le silicium sont respectivement les premier et deuxième constituants, par ordre d'importance, de la lithosphère). C'est aussi un composant important du granite, très présent dans la région, dont il remplit les espaces résiduels, et des roches métamorphiques granitiques (gneiss, quartzite) et sédimentaires (sable, grès).
Un quartz exceptionnel aux origines discutées
Le quartz de Saint-Paul est exceptionnel pour deux raisons :
-
Il est pur à 98 %, tout du moins dans les parties les plus basses de la carrière, celles-ci n’ayant pas subi les altérations provoquées par les infiltrations millénaires
-
Sa structure est clivée, ce qui est extrêmement rare. Il se délitait en lames minces, de quelques millimètres d’épaisseur, un peu comme des ardoises.
Cela confirme par ailleurs l’hypothèse d’une cristallisation produite sous pression, dont l’origine serait purement tectonique : rien à voir avec un impact météoritique ! Venant corroborer cette conclusion, on a découvert à Cassongue, en Angola, un autre filon de quartz clivé, similaire en tout point à celui de Saint-Paul, alors qu’aucun impact météoritique n’a été décelé dans la région. Cette deuxième propriété fut en effet l’objet d’une controverse dans son explication. Pour les uns, ce gisement a été considéré, par analogie avec le gisement voisin de Rochechouart, comme une impactite résultant du choc apocalyptique d’une météorite. Pour d’autres il s’agissait d’un mode de formation purement terrestre, mais rare, s’inscrivant dans le métamorphisme hercynien de la région. Saint-Paul-la-Roche, est pour ainsi dire à la porte du Massif Central. La lave a dû couler jusque-là ; un amas de roches éruptives s’est sans doute cristallisé sous la pression, à de hautes températures, dans les entrailles de la Terre. Il se serait dégagé par la suite, petit à peu, sous l’effet de l’érosion, pour, un jour, se dresser au-dessus du sol…
Aujourd’hui, la controverse est éteinte et l’origine terrestre a été confirmée par Philippe Lambert en 1974, et Claudia Trepmann en 2006.
Les quartz clivés
Il est vrai que les quartz « choqués » formés lors des impacts météoritiques présentent un « pseudo-clivage » microscopique, qui nécessite pour être distingué un grossissement de plusieurs centaines de fois, alors que le quartz de Saint-Paul-la-Roche montre son clivage à l’œil nu.
Le clivage est l'aptitude de certains minéraux à se fracturer selon des surfaces planes dans des directions privilégiées lorsqu'ils sont soumis à un effort mécanique (un choc ou une pression continue). L'existence et l'orientation des plans de clivage dépendent de la symétrie et de la structure cristalline et sont donc caractéristiques des espèces.
Lorsque les surfaces de fractures sont irrégulières, on parle de cassure. Clivages et cassures sont des critères importants de détermination des minéraux.
Les flèches indiquent les plans de clivage
Le clivage tel que rencontré à Saint-Paul est extrêmement rare dans le quartz qui, généralement, quand il se brise, ne présente que des surfaces irrégulières, quelconques. Et pourtant les minéraux sans clivage sont rares.
Échantillon (naturel, sans découpe mécanique, de face et de profil) de quartz clivé de St-Paul-la-Roche
1975-1995 : de la découverte exceptionnelle au massacre géologique
Outre un quartz laiteux fort apprécié pour sa pureté, la « montagne » de Saint-Paul-la-Roche livra de très beaux cristaux de roche, vraie silice à l’état naturel. Le cristal de roche est comme la quintessence du quartz, se référant à la pureté suprême. Saint-Paul-la-Roche a connu son heure de gloire, sous les feux croisés de la presse et de la télévision, lorsque fut découvert, en 1975, une pyramide de cristal de roche ayant la forme d’une pointe de diamant qui mesurait plus de 3 mètres de haut, et dont le poids fut évalué à 20 tonnes… le plus grand cristal de quartz connu à ce jour dans le Monde !
La carrière fut visitée en journée par des géologues professionnels et amateurs, qui demandaient aux carriers l'autorisation d'entrer. Le Muséum national d'Histoire naturelle a même envisagé de racheter ce cristal, mais les propriétaires refusèrent la vente. Peut-être la somme proposée n'était-elle pas suffisante. Mais cette carrière fut aussi visitée de nuit et pendant les week-ends par des “pourvoyeurs des bourses aux minéraux” ramassant des kilos de quartz clivé et par des vandales. La pointe sommitale de la pyramide fut volée… Et de plus, cette dernière gênait la poursuite de l'exploitation. Agacés par les visites intempestives, voulant poursuivre l'exploitation de la carrière et sans soutiens effectifs des autorités compétentes, les propriétaires de la carrière dynamitèrent ce cristal au printemps 1990.
Sur les photos d’archives, on voit très bien la pyramide terminale du cristal, ainsi que le départ du prisme hexagonal comportant six faces. Ce cristal, pourtant exceptionnel, a complètement disparu, au même titre que le quartz de la carrière. Les impératifs économiques eurent raison d’elle… au mépris de tout intérêt scientifique !
La pyramide et la carrière en 1976, avant son dynamitage
Une exploitation intensive… jusqu’à l’épuisement
Le quartz de Saint-Paul-la-Roche a retenu l’attention des premiers porcelainiers limougeauds. D’une façon générale, l’ajout de quartz dans la pâte de porcelaine rend celle-ci plus résistante, et le quartz de Saint-Paul, de par sa pureté irréprochable, a contribué à la production d’une porcelaine de qualité, particulièrement blanche.
Si l’exploitation de la carrière de Saint-Paul-la-Roche débuta vers la fin du XIXe siècle, celle-ci resta artisanale pendant plusieurs décennies. Dans les années 1960, l’exploitation de la carrière s’est industrialisée sous l’impulsion de la Société KPCL. C’est également à cette époque que l’on prend réellement conscience de son exceptionnelle valeur et, peu à peu, on la destine à des usages autres que la fabrication de porcelaine qui, elle, peut se contenter du sable blanc de Nemours. Le temps du gaspillage est enfin révolu ! Désormais, le quartz de Saint-Paul sera majoritairement destiné à des usages bien plus nobles. Il sera livré sous la forme de poudre blanche, à la granulométrie finement calibrée et au taux d’humidité rigoureusement contrôlée… Des industries de pointe comme celles de l’optique et de l’électronique s’intéresseront tout particulièrement au quartz de Saint-Paul-la-Roche. Il permettra la fabrication de verre de silice d’une exceptionnelle pureté que l’on réservera à la production de verres d’optique pour matériels de précision : périscopes, lasers, miroirs des télescopes… C’est ainsi que le quartz de Saint-Paul a été retenu par les spécialistes de Cap Kennedy dans le cadre du programme Apollo 8. On dit qu’il aurait été utilisé pour la fabrication des hublots de la fusée.
Il est bien regrettable qu’un quartz aux propriétés aussi exceptionnelles ait été si longtemps gaspillé, utilisé pour gravillonner les chemins de terre, les cours intérieures et les parterres de cimetières…
Pyramide reconstituée au musée de plein air (Echelle 1:1)
Aujourd'hui : un géosite
Saint-Paul-la-Roche n’a plus de roche que le nom ! Ce rocher, presque unique au monde, n’est plus qu’un souvenir. Fondée en 1996 , juste une an après la fermeture de la carrière, dans le but de pérenniser la mémoire de la « Roche-Blanche », les membres de l’association « Les Amis de La Roche-Blanche » ont aménagé un Géosite, dans lequel on peut admirer une sculpture qui rappelle le cristal de roche géant qui fut découverte en 1975. Au coeur du village, le Géosite débute par un musée à ciel ouvert dans lequel est présentée une collection d’échantillons de roches provenant de l’ensemble du Périgord Vert. Il se prolonge par un chemin de découverte formant une boucle d’environ 3 km qui relie tous les points d’intérêt disséminés dans le bourg et passe, bien évidemment, par le site de l’ancienne carrière de quartz où vous vous trouvez. L’accès à cet ensemble est gratuit et ouvert toute l’année.
Références bibliographiques et illustrations
-
Site Esprit de Pays (géologie Dordogne-Périgord) - https://espritdepays.com/comprendre/geographie-geologie-climat
-
Site Planète Terre ENS Lyon - Quelques filons de quartz dans la chaîne hercynienne - https://planet-terre.ens-lyon.fr
-
Site Wikipedia - Saint-Paul-La-Roche - https://fr.wikipedia.org/wiki/Saint-Paul-la-Roche
-
Pyramide de Cristal de Saint-Paul-la-Roche - Alain Bernard et J.F. Tronel, Les Éditions Esprit de Pays - Lembras - 2017.
-
Géosite de Saint-Paul-la-Roche par l’association « Les Amis de La Roche-Blanche » - Livret explicatif à retirer à l’Office de Tourisme
-
La colline blanche disparue - Article de sud-Ouest - https://www.sudouest.fr/2017/04/30/la-colline-blanche-disparue-3406585-2115.php - 2017
------------oOo------------
Pour valider votre découverte, vous devrez :
1. Loguer cette cache "Found it"
2. M'envoyer vos réponses aux questions suivantes, soit via mon profil, soit via la messagerie geocaching.com (Message Center).
Q1. Au coordonnées, vous pouvez observer différents blocs de roche. Indiquez sa nature et l'origine de sa formation.
Q2. Durant son exploitation industrielle, quel pourcentage de la "pierre blanche" était incorporée à la pâte servant à fabriquer la porcelaine "extra blanche" ? Quelle propriété cela donnait-il à la vaisselle ainsi produite ?
Q3. Quels sont les deux métaux de transition absents du quartz de Saint-Paul qui en font une roche si pure ? Inversement, quel métal présent dans la roche est éliminé lors du processus industriel (aidez-vous de l'observation des échantillons et des panneaux d'information)?
Q4. Observez les blocs présents devant vous. Diriez-vous qu'ils appartenaient plutôt à la partie basse ou à la partie haute du "géant" ? Pourquoi ?
Q5. Sur l'un des blocs en particulier, on peut nettement observer le phénomène de clivage. Expliquez avec vos propres mots en quoi consiste le clivage de cette roche. Indiquez également comment se traduit ce phénomène sur le bloc observé.
3. Poster une photo-preuve de votre passage sur le site sans dévoiler les réponses aux questions.
Je vous suggère pour cela une photo pointant du doigt le logo du Géosite (sur l'un des panneaux) ou le panneau de la société exploitante, devant le bungalow.
Je vous contacterai en cas de problème. Tout log non suivi des réponses sera effacé.
Pourquoi "VERT" ?
Ma première cache posée (GC3VHY2) était une boîte verte, avec un stylo vert, un log book vert et des objets d'échange verts. Ainsi est née l'idée de placer les caches qui ont suivi sous le signe du "VERT" et de proposer un défi consistant à y déposer de préférence des objets "VERTs". Ce défi ne peut malheureusement pas concerner les earthcaches.
Note : some parts are written with the help of automatic translator. Tecnical vocabulary issues may occure
Between Thiviers and Jumilhac-le-Grand, a small village seems to survive in the mild Perigord climate: it is Saint-Paul-la-Roche. Ignored by tourists, it saw scientists from all over the world come to study his treasure: a quartz deposit known as one of the purest in the world. Despite this, this peaceful Perigord village was the scene of an irreversible geological massacre. I invite you to discover some rare preserved traces of an exceptional deposit.
The White Rock before its industrial exploitation
One village, two giants
At Saint Paul there were two giants facing each other: two mineral titans, one black, one serpentine block and the other white, one quartz block. This mountain of quartz was known as «Roche-Blanche» and gave its name to the village «Saint-Paul-la-Roche». The two unfortunately knew the same fate. They were the prey of the quarrymen and the victims of the dynamite… The geological history of the site could have been limited to this industrial exploitation if, in 1975, a second geological drama had not occurred, on which we will return later.
In ancient times, a path led to the top of the White Rock; it was, in the minds of the population, a symbol of fertility and this, without doubt, for a long time. But in the 19th century, this beautiful quartz was "rediscovered" and above all revealed its industrial interest. First used by porcelain makers, then, in the 20th century by optics and electronics manufacturers and even by NASA, which used it to manufacture various elements of its capsules and space shuttles.
The White Rock and its promontory
Imagine a truncated cone, roughly hexagonal at the base, with a circumference of about 150 metres, with a diameter and a height of 30 metres… a real mountain in the countryside, made up of thousands of tons of a quartz of exceptional purity! Overlooking the Rochille, a tributary of the Isle, the summit platform was wide enough to accommodate more than a hundred people.
Operated until 1995, there is now only one bungalow in the name of the operating company and a few scattered blocks, lost in the wild grass waiting for someone to remember their former glory… These are the blocks that you have in front of you : nothing remains today of these two exceptional geological phenomena because, to exploit the vein as far as possible, the quarries have dug up to its base, about 10 meters below ground level.
The quartz
Quartz is a mineral species of the silicate group, composed of silicon dioxide (also called silica), chemical formula SiO2, with traces of different elements such as Al, Li, B, Fe, Mg, Ca, Ti, Rb, Na, OH.
It comes in the form of large colourless, coloured or smoked crystals, or microscopic crystals of translucent appearance.
Constituting 12% (by mass) of the lithosphere (the rigid envelope of the Earth’s surface), quartz is the most common mineral (oxygen and silicon are respectively the first and second constituents, in order of importance, of the lithosphere). It is also an important component of granite, which is very present in the region, and it fills the residual spaces, and metamorphic granitic rocks (gneiss, quartzite) and sedimentary rocks (sand, sandstone).
An exceptional quartz with discussed origins
The quartz of Saint-Paul is exceptional for two reasons:
- It is 98% pure, at least in the lowest parts of the quarry, which has not undergone the alterations caused by millenary infiltrations
- Its structure is cleaved, which is extremely rare. It broke into thin blades, a few millimetres thick, a bit like slates.
This also confirms the hypothesis of a crystallization produced under pressure, whose origin would be purely tectonic: nothing to do with a meteorite impact! Corroborating this conclusion, another vein of cleaved quartz was discovered in Cassongue, Angola, similar in all respects to that of Saint-Paul, while no meteorite impact was detected in the region. This second property was indeed the object of a controversy in its explanation. For some, this deposit was considered, by analogy with the neighbouring deposit of Rochechouart, as an impact resulting from the apocalyptic shock of a meteorite. For others, it was a purely terrestrial mode of formation, but rare, part of the Hercynian metamorphism of the region. Saint-Paul-la-Roche is, more or less, at the gateway to the Massif Central. The lava must have flowed until then; a mass of eruptive rocks probably crystallized under pressure, at high temperatures, in the bowels of the Earth. It would then have been gradually released under the effect of erosion, and one day it would have risen above the ground…
Today, the controversy is extinct and the terrestrial origin was confirmed by Philippe Lambert in 1974, and Claudia Trepmann in 2006.
The cleaved quartz
It is true that the «shocked» quartz formed during the meteorite impacts present a microscopic «pseudo-cleavage», which requires to be distinguished a magnification of several hundred times, while the quartz of Saint-Paul-la-Roche shows its cleavage to the naked eye.
Cleavage is the ability of certain minerals to fracture on flat surfaces in preferred directions when subjected to mechanical stress (a continuous impact or pressure). The existence and orientation of the planes of cleavage depend on symmetry and crystalline structure and are therefore characteristic of the species.
When the fracture surfaces are irregular, they are called breaks. Cleavages and breakdowns are important criteria for determining minerals.
Arrows indicate cleavage planes
The cleavage as encountered at St.Paul’s is extremely rare in quartz, which usually, when it breaks, presents only irregular, random surfaces. And yet minerals without cleavage are rare.
Sample (natural, without mechanical cut-out, face and profile) of St-Paul-la-Roche cleavage quartz
1975-1995: from the exceptional discovery to the geological massacre
Besides a milky quartz highly appreciated for its purity, the «mountain» of Saint-Paul-la-Roche delivered very beautiful crystals of rock, real silica in the natural state. Rock crystal is like the quintessence of quartz, referring to supreme purity. Saint-Paul-la-Roche had its moment of glory, under the crossfire of the press and television, when was discovered, in 1975, a pyramid of rock crystal having the shape of a diamond point that measured more than 3 meters high, and whose weight was estimated at 20 tonnes… the largest quartz crystal known to date in the World!
The quarry was visited during the day by professional and amateur geologists, who asked the quarrymen for permission to enter. The National Museum of Natural History even considered buying the crystal, but the owners refused to sell it. Perhaps the amount proposed was not sufficient. But this quarry was also visited at night and on weekends by “mineral purse-runners” picking up pounds of cleaved quartz and vandals. The top of the pyramid was stolen… And moreover, the latter hindered the continuation of exploitation. Annoyed by the untimely visits, wanting to continue the exploitation of the quarry and without effective support from the competent authorities, the owners of the quarry dynamited this crystal in the spring of 1990.
In the archive photos, we see very well the terminal pyramid of the crystal, as well as the departure of the hexagonal prism with six faces. This crystal, however exceptional, has completely disappeared, just like the quartz of the quarry. The economic imperatives got the better of her... in disregard of all scientific interests!
The pyramid and the quarry in 1976, before its blasting
Intensive exploitation… until exhaustion
The quartz of Saint-Paul-la-Roche caught the attention of the first limougeauds porcelain makers. In general, the addition of quartz in the porcelain paste makes it more resistant, and the Saint-Paul quartz, by its impeccable purity, contributed to the production of a quality porcelain, particularly white.
If the exploitation of the Saint-Paul-la-Roche quarry began towards the end of the 19th century, it remained artisanal for several decades. In the 1960s, the exploitation of the quarry was industrialized under the impetus of KPCL. It is also at this time that one becomes really aware of its exceptional value and, little by little, it is destined for uses other than the manufacture of porcelain which can be content with the white sand of Nemours. The time of waste is finally over! From now on, the quartz of Saint-Paul will be mainly destined for far more noble uses. It will be delivered in the form of white powder, with finely calibrated grain size and strictly controlled moisture content… Advanced industries such as optics and electronics will be particularly interested in Saint-Paul-la-Roche quartz. It will allow the manufacture of silica glass of exceptional purity that will be reserved for the production of optical lenses for precision materials: periscopes, lasers, telescope mirrors, etc. This is how the Saint-Paul quartz was selected by the specialists at Cape Kennedy as part of the Apollo 8 program. It is said that it was used for the manufacture of the portholes of the rocket.
It is very unfortunate that such an exceptional quartz has been wasted for so long, used to gravel dirt roads, backyards and graveyard beds…
Pyramid reconstituted in the open-air museum (Scale 1:1)
Today: a geosite
Saint-Paul-la-Roche has no more rock than the name! This rock, almost unique in the world, is only a memory. Founded in 1996, just one year after the closing of the quarry, in order to perpetuate the memory of the «Roche-Blanche», the members of the association «Les Amis de La Roche-Blanche» have created a Geosite, in which one can admire a sculpture reminiscent of the giant rock crystal that was discovered in 1975. In the heart of the village, the Geosite begins with an open-air museum in which is presented a collection of samples of rocks from the whole of Périgord Vert. It extends along a path of discovery forming a loop of about 3 km that connects all the points of interest scattered in the village and passes, of course, by the site of the old quartz quarry where you are. Access to this set is free and open all year round.
Bibliographic references and illustrations
-
Site Esprit de Pays (géologie Dordogne-Périgord) - https://espritdepays.com/comprendre/geographie-geologie-climat
-
Site Planète Terre ENS Lyon - Quelques filons de quartz dans la chaîne hercynienne - https://planet-terre.ens-lyon.fr
-
Site Wikipedia - Saint-Paul-La-Roche - https://fr.wikipedia.org/wiki/Saint-Paul-la-Roche
-
Pyramide de Cristal de Saint-Paul-la-Roche - Alain Bernard et J.F. Tronel, Les Éditions Esprit de Pays - Lembras - 2017.
-
Géosite de Saint-Paul-la-Roche par l’association « Les Amis de La Roche-Blanche » - Livret explicatif à retirer à l’Office de Tourisme
-
La colline blanche disparue - Article de sud-Ouest - https://www.sudouest.fr/2017/04/30/la-colline-blanche-disparue-3406585-2115.php - 2017
------------oOo------------
To validate your discovery, you will need to:
1. Log this cache "Found it"
2. Send me your answers to the following questions, either via my profile or via geocaching.com (Message Center).
Q1. At the coordinates, you can observe different blocks of rock. Indicate its nature and origin of its formation.
Q2. During its industrial exploitation, what percentage of the "white stone" was incorporated into the paste used to make the "extra white" porcelain? What property did this give the dishes produced?
Q3. What are the two transition metals that are absent from Saint-Paul quartz that make it such a pure rock? Conversely, what metal in the rock is removed during the industrial process (do you help with the observation of samples and information panels)?
Q4. Look at the blocks in front of you. Would you say they belonged to the lower part or the upper part of the "giant"? Why?
Q5. On one block in particular, the phenomenon of cleavage can be clearly observed. In your own words, explain the cleavage of this rock. Also, describe how this phenomenon translates into the observed block.
3. Post a photo-proof of your visit to the site without revealing the answers to the questions.
I suggest a photo pointing to the logo of the Geosite (on one of the panels) or the panel of the operating company, in front of the bungalow.
I will contact you in case of issue. Any log not followed by the answers will be erased.
Why "VERT" ?
My first geocache ( GC3VHY2) was a green box, with a green pen, a green log book and green items for exchange. So was born the idea to place the caches which followed under the sign of the "VERT" ("GREEN" in French) and to propose a game consisting in depositing there rather "VERT" objects. This game cannot unfortunately concern the earthcaches.
.