#4 Veryac'h : écaille et plis diaboliques 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 coupe du Veryac’h est une référence mondiale pour l’Ordovicien (-488 à -443 Ma) et la base du Silurien (-428 à -419 Ma). Cette coupe permet d’observer presque en continu une succession de plusieurs formations géologiques, de l’Arenig (Ordovicien inférieur) au Ludlow (Silurien supérieur), soit plus de 50 millions d’années d’archives sédimentaires marines et paléontologiques.

En complément des 7 caches existantes, nous vous proposons de découvrir quelques curiosités géologiques visibles sur ce trait de côte.

Au travers de cette 4^ème cache, vous allez découvrir des plis et une écaille provoqués par un événement tectonique.

 The Veryac'h cross-section is a world reference for the Ordovician (-488 to -443 Ma) and the base of the Silurian (-428 to -419 Ma). This cross-section allows to observe continuously the stacking of several geological formations, from the Arenig (Lower Ordovician) to the Ludlow (Upper Silurian), that is to say more than 50 million years of marine sedimentary and paleontological archives.

In addition to the 7 existing caches, we propose to discover some geological curiosities visible on this coastline.

Through this 4th cache, you will discover folds and and a horse trigged by a tectonic event.

 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 métamorphique 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 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, which means that they are formed on the surface of the Earth, they are the rocks resulting 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 (freez-thaw), etc. Sandstone, limestone, coal, shale are examples of sedimentary rocks.

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 Strates et stratification
La stratification est l'une des caractéristiques les plus importantes des roches sédimentaires, qui sont généralement constituées d'un « empilement » de couches (appelées strates) de sédiments déposées les unes sur les autres.

Chaque strate est caractérisée par sa propre lithologie (composition), ses structures sédimentaires, sa granulométrie et son contenu fossile qui la rendent unique et différente des strates qui se trouvent au-dessus et en dessous. Chaque couche représente un événement, un moment du temps géologique où des conditions chimiques, biologiques et physiques ont conduit au dépôt d'une couche rocheuse spécifique. Un événement dans le registre sédimentaire peut avoir duré des milliers d'années (par exemple, le lent dépôt d'une couche d'argile sur le fond marin) ou quelques minutes (par exemple, le dépôt rapide d’une turbidite – turbidite : écoulement de sédiments le long d'une pente sous-marine ou sous-lacustre). Dans tous les cas, étudier une séquence de strates, c’est étudier la séquence des événements qui se sont produits dans un bassin sédimentaire au cours des temps géologiques.

 Strata and bedding
Bedding (also called stratification) is one of the most prominent features of sedimentary rocks, which are usually made up of "piles" of layers (called strata) of sediments deposited one on top of another.

Every stratum is characterized by its own lithology (composition), sedimentary structures, grain size and fossil content that make it unique and different from the strata that lie above and below it. Every layer represents an event, a moment in the geological time when chemical, biological, and physical conditions led to the deposition of a specific rock layer. An event in the sedimentary record could have lasted thousands of years (e.g., the slow settling of a clay layer on the seabed) to a few minutes (e.g., the fast deposition of a turbidite – turbidite : sediment flow along a submarine or sublake slope). In any case, studying a sequence of strata means studying the sequence of events that have occurred in a sedimentary basin over geological time.

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 Stratigraphie
La stratigraphie consiste en l'étude des roches stratifiées, qui se sont déposées couche par couche. Son étude comprend la classification, l'interprétation et la corrélation des roches stratifiées dans l'espace et le temps qui permettent d'interpréter l'histoire géologique de la Terre. 

Les principes de la stratigraphie sont en nombre variable selon les auteurs :  

1. le principe de superposition : en absence de bouleversements structuraux, une couche est plus récente que celles qu'elle recouvre ;
2. le principe de continuité : une même couche a le même âge sur toute son étendue ;
3. le principe d'horizontalité : les couches se déposent horizontalement. Une séquence sédimentaire qui n'est pas en position horizontale aura subit des déformations ultérieures à son dépôt ;
4. le principe de recoupement : lorsqu'un élément (par ex : faille) traverse une séquence sédimentaire, il est toujours plus récent que cette séquence. En d'autres termes, tous les éléments de recoupement sont produits après le dépôt des sédiments ;
5. le principe d'inclusion : les morceaux de roche inclus dans une couche ou une roche sont plus anciens que cette couche ou cette roche, car ils proviennent de roches préexistantes ;
6. le principe d'identité paléontologique : deux couches ayant les mêmes fossiles sont considérées comme ayant le même âge. Ce principe se base sur l'existence de fossiles stratigraphiques. Il permet de corréler des séries sédimentaires de régions éloignées.

Les études stratigraphiques portent principalement sur les roches sédimentaires, mais elles peuvent aussi inclure des roches ignées stratifiées comme les coulées de lave. Cela inclut également la relation entre les roches ignées intrusives (ex : granite) et les sédiments.

 Stratigraphy
Stratigraphy is the study of stratified rocks, which are deposited layer by layer. Its study includes classification, interpretation and correlation of stratified rocks in space and time that help us interpret the geologic history of Earth. The principles of stratigraphy are in various number according to the authors: 

1. Order of superposition: without structural changes, a layer is more recent than those it covers.
2. Lateral continuity: a single layer has the same age over its whole length.
3. Original Horizontality: layers are deposited horizontally. A sedimentary sequence that is not in a horizontal position will have been subjected to deformations subsequent to its deposition.
4. Cross-cutting relationships: when something (e.g.: fault) cross cuts a sedimentary sequence, it is always younger than that sequence. In other words, all cross-cutting features are produced after the sediment is deposited.
5. Inclusions : rock pieces included in a layer/rock are older than this layer/rock, because they come from the alteration and the erosion of pre-existing rocks.
6. Paleontological continuity: two layers with the same fossils are considered to be the same age. This principle is based on the existence of stratigraphic fossils. It allows to correlate sedimentary series from distant regions.

Stratigraphic studies deal primarily with sedimentary rocks, but it may also include layered igneous rocks like lava flows. It also involves the relationship of intrusive igneous rocks ((e.g. granite)  with respect to the sediments.

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 Failles
Une faille (cf Géologie en presqu'île : Dinan) est une fracture ou une zone de fractures entre deux blocs de roche. Les failles permettent aux blocs de se déplacer l'un par rapport à l'autre. Ce mouvement peut se produire rapidement, sous la forme d'un tremblement de terre, ou peut se produire lentement, sous la forme d'un fluage asismique (déplacement en surface en l’absence de séismes notables). La longueur des failles peut varier de quelques millimètres à des centaines de kilomètres. La plupart des failles produisent des déplacements répétés au cours du temps géologique. Lors d'un tremblement de terre, la roche d'un côté de la faille glisse soudainement par rapport à l'autre.

  Faults
A fault (see Géologie en presqu'île : Dinan) is a fracture or zone of fractures between two blocks of rock. Faults allow the blocks to move relative to each other. This movement may occur rapidly, in the form of an earthquake - or may occur slowly, in the form of creep. Faults may range in length from a few millimeters to hundreds of kilometers. Most faults produce repeated displacements over geologic time. During an earthquake, the rock on one side of the fault suddenly slips with respect to the other. 

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 Plis
Lorsque les roches se déforment de manière ductile, en s'étirant et s'allongeant au lieu de se fracturer, elles peuvent se courber ou se plier, et les structures qui en résultent sont appelées des plis. Un pli est donc une courbure dans une roche stratifiée résultante d’une contrainte de compression.

Les plis présentent une grande variété de formes et résultent d'un large éventail de processus qui reflètent tous en grande partie le comportement des roches. Par conséquent, les caractéristiques géométriques changent généralement dans un même pli de couche à couche.

 Folds
When rocks deform in a ductile manner, by stretching and elongating instead of fracturing, they may bend or fold, and the resulting structures are called folds. A fold is a bend in a layered rock caused by compressive stress.

Folds display a wide range of shapes and result from a wide range of processes that all largely reflect the rock behavior. Therefore, geometrical characteristics commonly change within the same fold from layer to layer.

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 Allochtone et autochtone
Allochtone : masse rocheuse qui ne se trouve pas dans son emplacement d'origine en raison de mouvements tectoniques.
Autochtone : unité rocheuse qui est restée sur son emplacement d'origine, rattachée à son soubassement.

 Allochthone et autochthone
Allochthone : a mass of rock which is not in its place of origin due to tectonic movement
Autochthone : a rock unit which remained at its site of origin, rooted to its basement.

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 Chevauchements et écailles
Les déformations de type faille et plis peuvent s'associer : des roches précédemment plissées en profondeur sont remontées par des phénomènes tectoniques complexes. Ces roches plissées peuvent alors être faillées : on parle de pli-faille.

L'étape suivante est la création d'un chevauchement : la compression continuant, le déplacement d'un bloc sur l'autre se fait plus important. La partie inférieure déforme la partie supérieure dans son mouvement (nouveau plissement), la partie supérieure recouvre des terrains plus jeunes. Il s'agira d'une succession non conforme aux lois de la stratigraphie. Quand les déplacements se font sur de longues distances (plusieurs kilomètres) et concernent de grandes superficies, on parle de charriage ou de nappe de charriages.

Enfin lorsque plusieurs chevauchements, à peu près parallèles entre eux, amènent des tranches de roche relativement minces à se recouvrir successivement les unes les autres on parle d'imbrications ou d'écailles (surtout si cela a lieu de façon répétitive). On dit d'une écaille qu'elle est allochtone.

 Thrusts and horses
Fault and fold deformations can be combined: rocks previously folded at depth are uplifted by complex tectonic phenomena. These folded rocks can then be faulted: this is called overthrust fault.

The next step is the creation of a thrust: as the compression continues, the movement of one block on the other becomes more important. The lower part deforms the upper part in its movement (new folding), the upper part covers younger ground. This is a succession that does not conform to the laws of stratigraphy. When the movements are over long distances (several kilometers) and involve large areas, the term "nappe" or thrust sheet are used.

Finally, when several thrusts, more or less parallel to each other, lead to relatively thin slices of rock successively overlaying each other, this is called imbrication or horse (especially if this occurs repeatedly). A horse is said to be allochthonous.

Références - References

Le Paléozoïque de la presqu’île de Crozon, Massif Armorican
Features from the field: Bedding/Stratification
Géologie structurale
Stratigraphie
Principles of stratigraphy
Les chevauchements et nappes de charriage

 Aux coordonnées indiquées, dos à l’océan, vous trouverez le trait de côte comme sur la photo ci-dessous. Notez les limites d’observation en ouest (gauche) et en est (droite). Ne vous occupez pas de la zone en A, car les roches qui la composent sont d’un âge largement postérieure à tout l’ensemble.

 At the coordinates indicated, with your back to the ocean, you will find the coastline as shown in the picture below. Notice the limits of observation in the west (left) and in the east (right). Don't worry about the area in A, because the rocks that compose it are of a much later age than the entire area.

 Travail à effectuer :

1. Compte-tenu des éléments donnés dans la description et de vos observations, où se trouve, selon vous, l’écaille ? Merci de justifier votre réponse et de joindre une photo avec les annotations à votre message.  
2. 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.

Marquez cette cache « Trouvée » et envoyez-nous vos propositions de réponses, en précisant bien le nom de la cache, soit via notre profil, soit via la messagerie geocaching.com (centre de messagerie) et nous vous répondrons en cas de problème. « Trouvée » sans réponses sera supprimée.

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. Considering the information given in the description and your observations, where would you say the horse is located? Please justify your answer and attach a photo with annotations to your message.
2. A photo 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.