La Earthcache / The Earthcache
► Contexte géologique local
L'impressionnante Cité de Carcassonne prend place dans la plaine de l'Aude, surplombant le fleuve depuis une haute butte pour surveiller ce vaste passage entre les Montagne Noire et les Pyrénées.
C'est de la butte elle même que sont nées les imposantes murailles de la Cité, les pierres les constituant y ayant été extraites au XIIIème et XIVème siècle.
Une étude géologique de ce promontoire permet d'identifier une formation particulière et protéiforme, la Molasse de Carcassonne.
► Une Molasse, Kéçaco ?
L'appellation « molasse » recouvre un ensemble de roches sédimentaires détritiques continentales dans lesquelles la proportion des éléments grossiers, carbonates et argiles est très hétérogène.
Le faciès d'une molasse se caractérise donc par la taille des sédiments cimentés (classement granulométrique) et sa nature (calcaire ou quartzique).
On aura ainsi des calcaires, des marnes, des sables, des poudingues, des argiles, des grès, etc.
► Les Molasses de Carcassonne
~ Formation
Au Cénozoique, la chaîne pyrénéenne, principalement composée de roches plutoniques riches en quartz, est en phase de démantèlement par l'érosion et alimente une vaste zone de sédimentation puissante et désordonnée provenant de grands courants fluviatiles.
Cette région étant dans une zone deltaïque peu profonde, ces dépôts détritiques quartziques vont se mélanger avec des dépôts calcaires lacustres ou palustres donnant une matrice calcaire cimentant les grains en cette formation de molasses.
Ces molasses présentent différents faciès selon les conditions de dépôts et de consolidation.
~ Le Faciès conglomératique
Le faciès conglomératique est le faciès basale de la formation.
Il s'agit d'un poudingue, une roche sédimentaire détritique composée par plus de 50% de galets de 2 à 10 centimètres de diamètre, roulés par les rivières et liés par un ciment gréseux plus ou moins calcaire.
Ce faciès s'est créé pendant la première phase d'érosion des Pyrénées, la forte pente donnant un régime torrentiel aux cours d'eau et un dépôt des débris les plus gros.
~ Le Faciès gréseux
La faciès gréseux intermédiaire est le faciès principal des molasses de Carcassonne.
Ces grès sont grossiers à fins (grains millimétriques).
À côté des éléments siliceux (quartz abondants), on trouve une proportion variable de grains calcaires atteignant jusqu'à 80 % dans les faciès les plus fins.
Son ciment calcitique est bien développé en gros cristaux se moulant sur les grains détritiques.
Ces dépôts vont développer des couches stratifiées généralement obliques avec une pente faible de 10 à 15% traduisant une position distale par rapport à la source des sédiments (40 à 60 km).
La composition majoritairement quartzique de ce grès en fait un faciès résistant à l'érosion.
Sa dégradation provient de l'altération de la matrice calcaire entrainant la désolidarisation des grains de quartz qui tombent au sol.
Il est possible de constater ce phénomène en frottant la roche avec la main.
~ Le Faciès marno-calcaire
Le faciès sommitale de cette formation s'est mis en place en toute fin de diagenèse.
La pénéplanation du vaste delta aboutit à un système fluvial peu puissant se terminant par un comblement avec le dépôt des sédiments les plus fins (limons et argiles).
Ces argilites, mélangés à des débris calcaires, forme une marne à ciment argilo-calcaire dont la phase calcaire est majoritaire (jusqu'à 80%).
La couleur est généralement ocre à jaune avec une texture très fine (grains invisibles à l'oeil nu).
Ce faciès marneux est beaucoup plus tendre et peut présenter 3 formes de dégradations :
- la desquamation : la pierre se désagrège en plaques, la couche inférieure devenant sableuse.
- la pulvérulence : la pierre se désagrège en poussière quand on la frotte.
- l'alvéolisation : la pierre présente des cavités (profondément rongée telle un gruyère).
► Local geological context
The impressive City of Carcassonne takes place in the Aude plain, overlooking the river from a high hillock to watch over this vast passage between the Montagne Noire and the Pyrenees.
It is from the mound itself that the imposing walls of the City were born, the stones constituting them having been extracted there in the 13th and 14th centuries.
A geological study of this promontory makes it possible to identify a particular and protean formation, the Molasse de Carcassonne.
► A Molasse, what is it ?
The name “molasse” covers a set of continental detrital sedimentary rocks in which the proportion of coarse elements, carbonates and clays is very heterogeneous.
The facies of a molasse is therefore characterized by the size of the cemented sediments (granulometric classification) and its nature (limestone or quartz).
We will thus have limestones, marls, sands, pudding, clays, sandstones, etc.
► The Molasses of Carcassonne
~ Formation
In the Cenozoic, the Pyrenean chain, mainly composed of plutonic rocks rich in quartz, is in a phase of dismantling by erosion and feeds a vast zone of powerful and disordered sedimentation originating from large fluvial currents.
This region being in a shallow deltaic zone, these detrital quartz deposits will mix with lacustrine or palustrine limestone deposits giving a limestone matrix cementing the grains in this molasse formation.
These molasses have different facies depending on the conditions of deposits and consolidation.
~ The conglomerate facies
The conglomerate facies is the basal facies of the formation.
It is a puddingstone, a detrital sedimentary rock made up of more than 50% of pebbles 2 to 10 centimeters in diameter, rolled by rivers and bound by a sandstone cement more or less calcareous.
This facies was created during the first phase of erosion of the Pyrenees, the steep slope giving a torrential regime to the rivers and a deposit of the largest debris.
~ The Sandstone Facies
The intermediate sandstone facies is the main facies of the Carcassonne molasses.
These sandstones are coarse to fine (millimeter grains).
Alongside the siliceous elements (abundant quartz), we find a variable proportion of calcareous grains reaching up to 80% in the finest facies.
Its calcitic cement is well developed in large crystals molding itself on the detrital grains.
These deposits will develop generally oblique stratified layers with a low slope of 10 to 15% reflecting a position distal from the source of the sediments (40 to 60 km).
The predominantly quartz composition of this sandstone makes it a facies resistant to erosion.
Its degradation comes from the alteration of the limestone matrix causing the separation of the quartz grains which fall to the ground.
You can see this phenomenon by rubbing the rock with your hand.
~ The marl-limestone facies
The top facies of this formation was put in place at the very end of diagenesis.
The peneplanation of the vast delta results in a weak fluvial system ending in a filling with the deposit of the finest sediments (silts and clays).
These argillites, mixed with limestone debris, form a clay-limestone cement marl in which the limestone phase is predominant (up to 80%).
The color is generally ocher to yellow with a very fine texture (grains invisible to the naked eye).
This marly facies is much softer and can present 3 forms of degradation:
- desquamation: the stone breaks up into plates, the lower layer becoming sandy.
- dustiness: the stone crumbles into dust when it is rubbed.
- alveolisation: the stone has cavities (deeply eaten away like a Gruyère cheese).
► Sources bibliographiques / Bibliographical sources
Les Questions / The Questions
Questions pour valider :"Molasses et Murailles à Carcassonne"
Questions to validate: "Molasses and Walls in Carcassonne"
- Question 0 : Prenez une photo de vous ou d'un élément vous appartenant avec la muraille ou une porte de Carcassonne en arrière plan (mais pas la zone 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 item belonging to you with the wall or a Carcassonne gate in the background (but not the observation area).
This photo must either be sent to us with the answers or added to your log.
Après être sorti de la Cité par la porte d'Aude (TH1), descendez de quelques mètres la rampe et quand vous arrivez à l'intersection, retournez-vous pour étudiez la muraille extérieure au pied de la Tour de la Justice.
Repérez les 3 zones A, B et C.
After leaving the City by the Porte d'Aude (TH1), go down the ramp a few meters and when you arrive at the intersection, turn around to study the outer wall at the foot of the Tower of Justice.
Locate the 3 areas A, B and C.
- Question 1 : Décrivez le bloc de la zone rouge A et identifiez son faciès. Evaluez la pente de ses strates. L'intensité de sa pente vous semble-t-elle cohérente avec ce faciès ?
- Question 1: Describe the block of red zone A and identify its facies. Evaluate the slope of its strata. Does the intensity of its slope seem to you to be consistent with this facies?
- Question 2 : Décrivez les blocs de la zone bleue B (à gauche). A quel faciès appartiennent-ils ?
- Question 2: Describe the blocks in blue area B (left). What facies do they belong to?
- Question 3 : Frottez ces blocs avec votre main. Que se passe t-il ? Déduisez leur forme de dégradation.
- Question 3: Rub these blocks with your hand. What's going on ? Deduce their form of degradation.
- Question 4 : Identifiez le faciès des blocs de la zone verte C à droite et comparez leur résistance par rapport à celles de la zone B.
Si vous étiez compagnon bâtisseur au Moyen Age, les roches quelles zones auriez-vous privilégié pour construire les murailles de la Cité ? Justifiez votre réponse.
-Question 4 : Identify the facies of the blocks of the green zone C on the right and compare their resistance compared to those of the zone B.
If you were a companion builder in the Middle Ages, what areas would you have used the rocks to build the city walls? Justify your answer.
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