La Earthcache / The Earthcache
► Contexte géologique local
A l'exception d'un ensemble sédimentaire pliocène superficiel, la région de Pénestin est formée par un socle briovérien de roches métamorphiques, les micaschistes de Rhuys et la Vilaine.
Ce socle a connu de profonds changements lors de sa mise à l'affleurement à Pénestin.
► Les micaschistes de Rhuys et la Vilaine, socle briovérien
Le socle du sud-est de la Bretagne est fait d'un substratum briovérien de micaschistes chloriteux sains, plissés et à foliation métamorphique faiblement pentée vers le sud.
Ces roches se caractérisent par une structure en feuillets avec une richesse en micas blancs (muscovite) et micas noirs (ferromagnésiens).
Cette formation secondaire s'est mise en place à la suite de la métamorphisation d'un protolithe riche en argiles enfoui profondément dans la croûte terrestre lors de la formation de la chaîne hercynienne il y a plus de 300 Ma.
L'érosion de cette chaîne montagneuse paléozoïque a ramené à la surface ces formations profondes, les mettant aussi au contact d'agents altérants.
La nature chimique de cette roche la rend très sensible à l'hydrolyse (altération par l'eau), qui va jouer un rôle majeur de l'évolution de cette roche mère au niveau de la falaise de la Mine d'Or.
► Latérisation et kaolinisation
A l'Yprésien et au Lutétien supérieur (entre 45 et 55 Ma), les micaschistes ramenés à la surface sont exposés à un climat hydrolysant chaud et humide à saisons contrastées.
Ces conditions conduisent à la circulation dans le sous sol d'eaux de pluies très agressives qui entraînent la latéritisation (altérites ferralitiques) puis le lessivage des éléments chimiques constitutifs de la roche (kaolinisation).
Une altérite est une formation géologique superficielle, formée in situ, résultant de l'altération physico-chimique de roches antérieures.
L'évolution de cette altération est visible quand on suit la falaise du Nord vers le Sud :
- un secteur nord (zone 1) sur socle peu altéré.
- un secteur intermédiaire (zone 2) sur isaltérites.
- un secteur sud (zone 3) sur allotérites.
- Les isaltérites sont des formes d'altération en profondeur, qui ont conservé la structure originelle de la roche (préservation des litages, de la schistosité).
- Les allotérites sont une forme plus avancée qui impactent la partie supérieure de la formation de micaschistes. Ces altérites ne conservent pas les structures de la roche (disparition de la schistosité).
Ces allotérites sont faites d'argiles (sédiments très fins invisibles à l'oeil nu) présentant des colorations variées dépendant de l'état d'avancement de l'altération.
Au stade moyen (faciès argiles rouges), ces allotérites sont des latérites conservant une teneur important en fer donnant une coloration orangée à rouge des produits d'altération.
Au stade ultime (faciès argiles "blanches"), la majorité des minéraux (dont le fer) est lessivé ne laissant que des "paquets d'argiles" parfois très blanches, souvent grises (kaolinisation).
Ce faciès d'argiles "blanches" présentent deux type d'argiles :
- les kaolinites, des argiles blanches, friables et réfractaires. Quand on essaie d'en faire une boule, celle-ci est cassante.
Ce kaolin est issu de la recombinaison de deux minéraux non lessivés, la silice et l'aluminium.
- les smectites, des argiles gonflantes grises à bleues.
Elles se caractérisent par un aspect très collant et une grande plasticité (possibilité de faire une boule cohérente quand on la presse entre les doigts).
► Local geological context
With the exception of a superficial Pliocene sedimentary set, the Pénestin region is formed by a Brioverian basement of metamorphic rocks, the mica schists of Rhuys and the Vilaine.
This base underwent profound changes when it was brought outcrop at Pénestin.
► The mica schists of Rhuys and the Vilaine, Brioverian base
The basement of south-eastern Brittany is made of a Brioverian substratum of healthy chlorite mica schists, folded and with metamorphic foliation slightly sloping towards the south.
These rocks are characterized by a layered structure with a richness in white micas (muscovite) and black micas (ferromagnesian).
This secondary formation was set up following the metamorphization of a clay-rich protolith buried deep in the earth's crust during the formation of the Hercynian range more than 300 Ma ago.
The erosion of this Paleozoic mountain range brought these deep formations to the surface, also putting them in contact with altering agents.
The chemical nature of this rock makes it very sensitive to hydrolysis (alteration by water), which will play a major role in the evolution of this parent rock at the level of the cliff of the Mine d'Or.
► Laterization and kaolinization
At Ypresian and Upper Lutetian (between 45 and 55 Ma), mica schists brought to the surface are exposed to a hot and humid hydrolysing climate with contrasting seasons.
These conditions lead to the circulation in the subsoil of very aggressive rainwater which causes lateritization (ferralitic alterites) then the leaching of the chemical elements that make up the rock (kaolinization).
An alterite is a superficial geological formation, formed in situ, resulting from the physico-chemical alteration of previous rocks.
The evolution of this alteration is visible when following the cliff from North to South:
- a northern sector (zone 1) on a slightly altered base.
- an intermediate sector (zone 2) on isalterites.
- a southern sector (zone 3) on alloterites.
- Isalterites are forms of alteration in depth, which have preserved the original structure of the rock (preservation of bedding, schistosity).
- Alloterites are a more advanced form that impact the upper part of the mica schist formation. These alterites do not preserve the structures of the rock (disappearance of the schistosity).
These alloterites are made of clays (very fine sediments invisible to the naked eye) presenting various colors depending on the state of the weathering.
At the medium stage (red clay facies), these alloterites are laterites retaining a high iron content giving an orange to red color to the weathering products.
At the final stage ("white" clay facies), the majority of minerals (including iron) are leached leaving only "clusters of clays" sometimes very white, often gray (kaolinization).
This facies of "white" clays present two types of clays:
- kaolinites, white, friable and refractory clays. When you try to make it into a ball, it is brittle.
This kaolin comes from the recombination of two non-leached minerals, silica and aluminum.
- smectites, swelling gray to blue clays.
They are characterized by a very sticky appearance and great plasticity (possibility of making a coherent ball when pressed between the fingers).
► Sources bibliographiques / Bibliographical sources
Les Questions / The Questions
Questions pour valider :"Latérites et Kaolins à Pénestin"
Questions to validate: "Laterites and Kaolins in Pénestin"
!!! ATTENTION A LA MAREE !!!
!!! WARNING TO THE TIDE !!!
Avant de vous y aventurer, consulter l'horaire des marées :
Before you go, check the tide schedule:
Horaires des marées à Pénestin.
- Question 0 : Prenez une photo de vous ou d'un élément vous identifiant avec la falaise de la Mine d'Or en arrière plan (mais pas le WP d'observation).
Cette photo devra au choix nous être transmise avec les réponses ou être ajoutée à votre log.
- Question 0 : Take a photo of yourself or of an element that identifies you with the cliff of the Gold Mine in the background (but not the observation WP).
This photo will have to be sent to us with the answers or to be added to your log.
Observez l'ensemble de la falaise devant vous (photo WP1).
Observe the entire cliff in front of you (photo WP1).
- Question 1 : Décrivez la falaise. Voyez-vous encore la structure du micaschiste ? Déduisez-en le type d'altérites et dans quel secteur de la falaise de la Mine d'Or nous nous trouvons.
- Question 1: Describe the cliff. Can you still see the structure of the mica schist? Deduce the type of alterites and in which sector of the cliff of the Mine d'Or we are.
- Question 2 : D'après leur couleur, quel est le faciès d'altération respectif de la zone bleue A et verte B. Expliquez la différence de couleur. Quelle partie est la zone la plus avancée au niveau de l'altération ?
- Question 2: According to their color, what is the respective alteration facies of the blue A and green B zone. Explain the difference in color. Which part is the most advanced zone in terms of the alteration?
Approchez vous avec prudence de la base de zone A (attention au risque de chute de pierres!). En regardant de près, vous allez voir deux types d'argiles selon leur couleur et propriétés plastiques.
Approach with caution the base of zone A ( beware of the risk of falling rocks! ). Looking closely, you will see two types of clays depending on their color and plastic properties.
- Question 3 : Prenez un peu de sédiments dans les zones plus claires et essayez d'en faire une boule. Que se passe t-il ? Déduisez en la nature de cet argile.
- Question 3: Take some sediment in the lighter areas and try to make a ball out of it. What's going on ? Deduce in nature from this clay.
- Question 4 : Prenez un peu de sédiments dans les zones plus sombres et essayez d'en faire une boule. Que se passe t-il ? Déduisez en la nature de cet argile.
- Question 4: Take some sediment in the darker areas and try to make a ball out of it. What's going on ? Deduce in nature from this clay.
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