#3 Lostmarc'h : d'où provient le sable des plages? EarthCache

La presqu’île de Crozon offre un rivage découpé dans un mille-feuilles de roches sédimentaires, d’âge paléozoïque.

C’est en effet à partir de -475 millions d’années que s’est formé l’essentiel du sous-sol. À cette époque, la Bretagne était située sous la mer, près du pôle Sud, en bordure d’un méga-continent appelé Gondwana.

Les particules de sable et de vase transportées du continent vers la mer s’y sont déposées en couches successives. Compactées au fil du temps, elles se sont transformées en grès et en argilites. Quelques animaux marins, ainsi que les traces de leurs activités, ont en même temps été fossilisés.

Cette sédimentation marine, perturbée en presqu’île de Crozon par une activité volcanique (-448 millions d'années), s’est poursuivie sur près de 150 millions d'années, pendant la lente dérive du Gondwana vers le Nord. Près de 3 500 mètres d’épaisseur de sédiments se sont ainsi accumulés, en enregistrant des environnements marins périglaciaires (-444 millions d'année) puis tropicaux (-385 millions d'années).

Vers -320 millions d'années, la collision entre les plaques Gondwana et Laurussia, lors de la constitution de la Pangée, a entraîné la formation d’une immense chaîne de montagnes (la chaîne varisque ou hercynienne) dont les sommets pouvaient atteindre 4 000 mètres d’altitude en Bretagne.

Soumises à d’énormes pressions tectoniques, les roches de la future presqu’île se sont plissées et facturées. Tout en perdant leur horizontalité initiale, les couches sédimentaires se sont transformées : les grès ont évolué en quartzites et les argiles en schistes.

Depuis lors émergée, cette imposante chaîne de montagnes a été érodée, puis à nouveau fracturée lors de l’ouverture de l’océan Atlantique (-180 millions d'années)

Les fluctuations du niveau marin, dues à l’alternance d’épisodes glaciaires et tempérés au Quaternaire (de -2.6 millions d'années à nos jours) ont enfin dessiné le trait de côte de cet ancien massif (le Massif armoricain), dont les plus hautes collines avoisinent aujourd’hui les 400 mètres d’altitude.

👉 Histoire géologique de la presqu'île de Crozon en dessins.

Sources : https://www.reservepresquiledecrozon.bzh

Crozon Peninsula boasts a shoreline carved out of many strata of sedimentary rock dating back to the Paleozoic Era.

In fact, most of its subsoil was formed some 475 million years ago (mya). At that time, Brittany was under water, close to the South Pole, at the edge of a supercontinent called Gondwana.

Particles of sand and mud carried from the continent out to the sea were deposited there in successive layers. Compacted over time, they gradually transformed into sandstone and mudstone. Some sea animals along with traces of their activities, were fossilized at the same time.

This marine sedimentation, that was disrupted by volcanic activity on Crozon Peninsula (448 mya), continued over the course of nearly 150 million years (myr), during Gondwana’s slow drift northwards. Nearly 3,500 meters of sediments accumulated in depth, where both periglacial and then tropical marine environments were recorded (444 and 385 mya, respectively).

Around 320 mya, the collision of the Gondwana and Laurussia plates, during the assembly of Pangea, led to the formation of an immense mountain range (the Variscan or Hercynian orogeny) whose peaks stood as high as elevation of 4,000 meters in Brittany.

Subjected to tremendous tectonic pressure, the rocks of the future peninsula folded and farctured. Whilst losing their initial horizontality, the sedimentary layers were transformed : the sandstone evolved into quartzite and the mudstone into shale.

After emerging, the imposing mountain range eroded and then fractured again at the time of opening of the Atlantic Ocean (180 mya).

Fluctuations in the sea level, caused by the alternating glacial and tempered episodes of the Quaternary period (from 2.6 mya to the present day), finally drawing the coastline of the ancient Armorican mountain range, whose tallest hillsides now rise to altitudes of around 400 meters.

👉 Geologic timeline illustrations of Crozon peninsula (only in french).

Sources : https://www.reservepresquiledecrozon.bzh

 La plage de Lostmarc’h est coincée entre la pointe de Lostmarc’h, au nord, et la pointe de Kerdra, au sud.

La pointe de Lostmarc’h est un haut lieu du massif armoricain pour l'observation des roches témoins du volcanisme sous-marin. Elle comporte deux éperons s'avançant dans l’océan. L’ensemble évoque la queue d’un cheval (« Lostmarc’h » en Breton). L'éperon sud correspond à des roches volcaniques basaltiques. L’éperon nord, pour sa part, montre une coulée de lave issue d'un volcan sous-marin.

La pointe de Kerdra, qui sépare les plages de Lostmarc’h et de la Palue, est entièrement constituée d’une roche appelée dolérite, qui est une roche magmatique remontée depuis les profondeurs de la terre sous la forme d’un immense filon (un sill) de 300 mètres d’épaisseur.

Au travers de cette cache, nous vous proposons d’aller à la découverte d’un processus de formation de sédiments dont certains vont former du sable.

Le sud de la plage de Lostmarc'h ainsi qu'une portion depuis ce point le long de la pointe de Kerdra sont des zones naturistes. Si vous n'êtes pas à l'aise avec cette pratique, il vaut mieux venir lorsque le temps ne s'y prête pas (octobre à avril) ou alors en mai/juin lorsque les températures ne sont pas non plus clémentes.

Si beaucoup de surfeurs viennent ici pratiquer leur sport favori, la baignade y est toutefois interdite, car de nombreux dangers guettent le baigneur … même expérimenté : baïnes, fort courant, courant d’arrachement, vagues assassines, …

 Lostmarc'h beach is located between Lostmarc'h headland, to the north, and Kerdra headland, to the south.

Lostmarc'h headland is a high place of the Armorican massif to observe the rocks that witness the underwater volcanism. It has two spurs jutting out into the ocean. The whole looks like a horse's tail ("Lostmarc'h" in Breton). The southern spur is made of basaltic volcanic rocks. The northern spur, for its part, shows a lava flow from a submarine volcano.

Kerdra headland, which separates the beaches of Lostmarc'h and La Palue, is entirely made of a rock called dolerite (diabase in the U.S.), which is a magmatic rock brought up from the depths of the earth in the form of a huge vein (a sill) 300 meters thick.

Through this cache, we propose you to discover a sediment formation process, some of which will result in sand.

The south of Lostmarc'h beach as well as a section from this point along the Kerdra headland are naturist areas. If you are not comfortable with this practice, it is better to come when the weather is not favorable (October to April) or in May/June when the temperatures are not mild either.

If a lot of surfers come here to practice their favorite sport, swimming is however forbidden, because many dangers await the swimmer ... even experienced: rip tides, rip currents, strong current, murderous waves, ...

 Roches
Trois types de roches forment principalement l’écorce terrestre : les roches sédimentaires constituées de sédiments meubles qui se sont transformés (consolidés) au cours de l’évolution géologique ; les roches ignées (ou magmatiques) qui résultent de la solidification du magma, roche fondue sous l'action de la chaleur et de la pression dans les couches profondes de l'écorce terrestre ou dans la couche supérieure du manteau ; les roches métamorphiques issues d’une une transformation à l'état solide de roches sédimentaires, ignées ou… métamorphiques et provoquée par une modification de pression, de température…

 Rocks
There are three main types of rocks which constitute the earth's crust: sedimentary rocks made up of loose unconsolidated sediment that have been transformed into rock during geological history; igneous (or magmatic) rocks, the product of the solidification of magma, which is molten rock generated by partial melting caused by heat and pressure in the deeper part of the Earth's crust or in the upper mantle; metamorphic rocks resulting from a transformation to a solid state of sedimentary, igneous or... metamorphic rocks and caused by a change of pressure, temperature...

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Roches sédimentaires
Les roches sédimentaires sont des roches exogènes, c'est-à-dire qui se forment à la surface de la Terre. Ce sont des roches qui résultent de l'accumulation en couches et du compactage de débris d'origine minérale (dégradation d'autres roches), organique (restes de végétaux ou d'animaux, fossiles), sous l'action de l'érosion, aux effets du vent, de l'eau, des alternances climatiques (gels - dégels), etc.
Le grès, le calcaire, le charbon, certains schistes sont des exemples de roches sédimentaires.

Sedimentary rocks
Sedimentary rocks are exogenous rocks, meaning that they are formed on the surface of the Earth. These are the rocks that result from the accumulation in layers and compaction of debris of mineral origin (degradation of other rocks), organic (remains of plants or animals, fossils), under the action of erosion, the effects of wind, water, climatic alternations (freezing - defrosting), etc.
Sandstone, limestone, coal, shale, slate are examples of sedimentary rocks.

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Roche détritique
Une roche détritique est une roche sédimentaire et les sédiments détritiques sont constitués de fragments brisés, altérés et transportés de roches préexistantes ou de restes d'organismes. Les roches détritiques sont majoritairement terrigènes. Ce terme est utilisé pour préciser la nature inorganique et l'origine physique des roches. Les roches détritiques peuvent aussi être en partie biogéniques, biochimique ou organiques. Parmi les roches détritiques, on trouve : l'argile, le grès, le sable, le limon, ...

Detrital rock
A detrital rock is a sedimentary rock and detrital sediments consist of broken, weathered and transported fragments of pre-existing rocks or organism remains. Detrital rocks are predominantly terrigenous. This term is used to specify the inorganic nature and physical origin of the rocks. Detrital rocks can also be partly biogenic, biochemical or organic. Among the detrital rocks we find: clay, sandstone, sand, silt, ...

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 Érosion continentale
La destruction du continent constitue la source principale des matériaux sédimentaires. Ce phénomène intéresse aussi bien les roches magmatiques que les roches métamorphiques et sédimentaires. Les êtres vivants y contribuent également. Les actions purement mécaniques des agents d'érosion produisent des fragments qui sont à l'origine des roches détritiques. Les roches érodées forment ainsi un manteau d'altération (éluvion). La contribution des organismes à cette couche, sous forme d'humus, aboutit à la formation d'un sol dont la nature et l'épaisseur varie selon les climats. Les composants de cette pellicule d'altération sont déblayés à leur tour et transportés sous forme solide ou en solution. Ils peuvent se déposer temporairement dans des pièges continentaux (rivières, lacs) mais sont finalement remobilisés à plus ou moins longue échéance pour être déversés dans le milieu marin.

 Continental erosion
The destruction of the continent is the main source of sedimentary materials. This phenomenon concerns magmatic rocks as well as metamorphic and sedimentary rocks. The living beings also contribute to it. Purely mechanical actions of erosion agents produce fragments which are at the origin of detrital rocks. The eroded rocks constitute an alteration mantle (eluvium). The contribution of organisms to this layer, in the form of humus, results in the formation of a soil whose nature and thickness vary according to the climate. The components of this weathering skin are then removed and transported in solid form or in solution. They can be temporarily deposited in continental traps (rivers, lakes) but are finally remobilized in a more or less long term to be released into the marine environment.

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 Sable
Sédiment détritique meuble dont les grains sont en majorité compris entre 1/16 mm (62,5 µm) et 2 mm (échelle internationale ISO 14688-1:2002 sur l’identification et classement des sols).

Avec l’érosion continentale, des sédiments finissent par rejoindre les océans. Majoritairement, il s’agit de boues et d’argile qui sont des constituants très fins. En effet, si l’altération physique ou mécanique (vent, pluie, gel-dégel, contraintes thermiques, etc.) fracturent, brisent et réduisent les roches en morceaux de plus en plus petits, l’altération chimique, organique ou encore biochimique dégradent et modifient les constituants ou la constitution des roches pour leurs donner parfois une taille microscopique.

Les argilites et les schistes, qui sont des boues, du limon ou de l’argile compactées ayant subi ou non un métamorphisme, retourneront sous leur forme initiale tout en ayant libéré le fer (mais aussi d’autres métaux) qu’ils contiennent.

Pour un granite, essentiellement constitué de micas (noir ou/et blanc), de feldspaths et de quartz, il ne restera que de l’argile, de l’hydroxyde de fer, d’autres constituants mineurs et du quartz, car ce dernier est pratiquement inaltérable. Il sera réduit sous forme de grains qui constituera le sable.

Les grés, déjà constitué de grains de sable ou de quartz, subiront le même sort que les granites, et il n’en restera que des grains de sable, du quartz et des éléments mineurs.

Arrivés dans les océans, les sédiments sont déversés sur la plateforme continentale (prolongement du continent sous l’eau). Les sédiments deviennent généralement de plus en plus fins lorsque l'on s'éloigne des côtes. Le sable est limité aux zones d'eaux peu profondes, tandis que le limon et l'argile se déposent dans les eaux plus profondes et plus calmes situées plus au large. Le sable sous l’action des vagues (tempête, marée), du courant littoral et de la dérive littorale, va « voyager » entre la plateforme continentale et les plages.

Le sable des côtes françaises est majoritairement constitué de grains de quartz contenant du fer ce qui lui donne cette couleur blonde.

Ailleurs cela peut-être différent. Les plages des atolls sont constituées de sable blanc. Il s’agit de calcaires des coraux et autres squelettes de plantes et d'animaux marins. Dans les îles volcaniques ou zones volcaniques, des plages de sable peuvent être constituées de sable noir : il s’agit alors de basalte, une roche ignée éruptive qui aura subit les mêmes processus d’altération et d’érosion que toute autre roche.

Il existe ensuite des plages constituées de sable de couleur grise, rouge, verte, rose… Tout dépend de la constitution initiale de la roche qui aura été altéré et érodée.

 Sand
Loose detrital sediment with a majority of grains between 1/16 mm (62.5 µm) and 2 mm (ISO 14688-1:2002 international scale for soil identification and classification).

With continental erosion, sediments end up in the oceans. Mostly, it is mud and clay which are very fine constituents. Indeed, if the physical or mechanical weathering (wind, rain, freeze-thaw, thermal stresses, etc.) fracture, break and reduce the rocks in smaller and smaller pieces, the chemical, organic or biochemical weathering degrade and modify the constituents or the constitution of the rocks to give them sometimes a microscopic size.

Claystone, shale and schist, which are compacted mud, silt or clay that may or may not have undergone metamorphism, will return to their original form while having released the iron (but also other metals) they contain.

For a granite, essentially made up of micas (black or/and white), feldspars and quartz, only clay, iron hydroxide, other minor constituents and quartz will remain, because the latter is practically unalterable. It will be reduced in the form of grains which will constitute the sand.

The sandstones, already constituted of grains of sand or quartz, will undergo the same fate as the granites, and it will remain only grains of sand, quartz and minor elements.

Once in the oceans, the sediments are dumped on the continental shelf (extension of the continent under water). Sediments generally become finer and finer as they move away from the coast. Sand is restricted to shallow water areas, while silt and clay are deposited in deeper, calmer waters further offshore. Sand under the action of waves (storm, tide), coastal current and longshore drift, will "travel" between the continental shelf and the beaches.

The sand of the French shores is mostly made of quartz grains containing iron, which gives it its blond color.

Elsewhere it can be different. The beaches of the atolls are made of white sand. It is made of coral limestone and other skeletons of marine plants and animals. In the volcanic islands or volcanic areas, sandy beaches can be made of black sand: it is then basalt, an eruptive igneous rock that has undergone the same processes of weathering and erosion as any other rock.

Then there are beaches made up of grey, red, green, pink sand... It all depends on the initial constitution of the rock that has been weathered and eroded.

Références - References

Le Paléozoïque de la presqu’île de Crozon, Massif Armorican
La disparition des reliefs
Particle Size Distribution
Types de sables et composition

 Aux coordonnées indiquées, vous vous trouvez près du flan nord d’une des parties de la pointe de Kerdra. Observez attentivement la falaise comme sur la photo ci-dessous.

 At the coordinates shown, you are near the northern side of one part of Kerdra headland. Look closely at the cliff as shown in the picture below.

 Travail à effectuer

1. Décrivez ce que vous voyez sous les zones masquées. Soyez précis : couleur, texture, dureté, est-ce facilement rayable, cela s’effrite-t-il ou non, etc.
2. Selon vous, d’où provient la différence et quelle est la zone qui est actuellement la plus susceptible de produire des sédiments dont du sable ?
3. Une photo de vous, ou d’un objet caractéristique vous appartenant, prise dans les environs immédiats (pas de photo « d’archive » svp) est à joindre soit en commentaire, soit avec vos réponses. Conformément aux directives mises à jour par GC HQ et publiées en juin 2019, des photos peuvent être exigées pour la validation d'une earthcache.

Il est strictement interdit de ramasser tout minéral, roche, fossile, galet, plante… sur tout le littoral. Merci de respecter cette consigne.

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 Homework

1. Describe what you see in the hidden areas. Be specific: color, texture, hardness, is it easily scratched, does it crumble or not, etc.
2. Where do you think the difference comes from and which area is currently most likely to produce sediment including sand?
3. A picture of your, your GPS something else personal taken in the immediate aera (no "stock" photos please) is to be attached either as a comment or with your answers. In accordance with updated GC HQ guidelines published in June 2019, photos may be required for validation of an earthcache.

Log this cache "Found it", and send us your answers, don't forget to mention the name of the cache, via our profile or via geocaching.com (Message Center) and we will contact you in case of any problemes. "Found it" without the anwers will be deleted.

It is strictly forbidden to pick up any mineral, rock, fossil, pebble, plant... all over the coast. Please respect this instruction.