Porzh Koubou : éboulis, éboulement, ... 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 Porzh Koubou est située au sein de l'anse de Kerguilé, délimitée au nord par la pointe de Dinan. Par l'intermédiaire d'earthcaches situées en contrebas, vous pourrez découvrir 2 curiostés géologiques parmi celles remarquables le long de ce rivage. A l'extrême sud de cette plage, vous remarquerez des gros blocs de grès (grès de Landévennec) gisant au pied de la falaise. La présence de ces blocs est consécutive à un mécanisme dénommé « instabilité gravitaire ».

De toute la Bretagne, c’est en presqu’île de Crozon qu’il y a le plus grand nombre d’écroulements de falaises et d’éboulements. Cette particularité est bien sûr due à ses 120 km de côtes et à la présence de nombreuses falaises le long de son littoral, mais surtout parce que la constitution de ces falaises n’est pas homogène. Si toutes les falaises étaient constituées de grès armoricain, un grès très résistant à l’altération et à l’érosion, comme pour la majorité des pointes, il y en aurait sans doute bien moins de mouvements de terrain. C’est en partie une alternance de roches de différente constitution, donc plus ou moins sensibles à l’érosion et à l’altération, qui confère à toutes ces falaises leur « fragilité ». Afin d'éudier le recul de la falaise à Porzh Koubou et de faire un suivi de l'érosion, des capteurs ont été installés, en septembre 2020, sur une falaise toute proche.

Au travers de cette cache, nous vous proposons de vous pencher sur les concepts d'éboulis, d'éboulement et d'écroulement. 

 Porzh Koubou beach is located in the cove of Kerguilé, bounded on the north by Dinan headland. Through earthcaches down below, you can discover 2 geological features among those notable along this shore. At the extreme south of this beach, you will notice large blocks of sandstone (Landévennec sandstone) lying at the foot of the cliff. The occurrence of these blocks is the result of a mechanism called "mass wasting".

Of all Brittany, the Crozon peninsula has the highest number of cliff collapses and landslides. This feature is of course due to the presence of many cliffs along its coastline, but especially because the cliffs are not homogeneous. If all the cliffs were made of Armorican sandstone, a sandstone very resistant to weathering and erosion, there would probably be much less. It’s the alternate nature of rocks, which are more or less sensitive to erosion and weathering, that gives all these cliffs their "weakness". In order to study the cliff retreat at Porzh Koubou and to follow up the erosion, sensors were installed, in September 2020, on a cliff nearby.

Through this cache, we invite you to look at the concepts of scree, rockfall and collapse. 

 L’instabilité gravitaire
L’instabilité gravitaire, également connue sous le nom de processus de pente, est le processus géomorphologique par lequel le sol, le sable, le régolithe (substrat, poussière, roches brisées), la roche, la neige et la glace, se déplacent vers le bas d’une pente, généralement sous la forme d'une masse solide, continue ou discontinue, en grande partie sous l'effet de la gravité.

Les différents processus d’instabilité gravitaire se déroulent sur des échelles de temps allant de quelques secondes à des centaines d'années et peuvent être terrestres ou sous-marines. Derrière ce nom se cachent les processus comme la solifluxion, les glissements de terrain, les effondrements, les coulées (boue, débris), les avalanches…

 Mass wasting
Mass wasting, also known as slope movement or mass movement, is the geomorphic process by which soil, sand, regolith (dust, broken rocks), rock, snow and ice, move downslope typically as a solid, continuous or discontinuous mass, largely under the force of gravity.

Types of mass wasting are taking place over timescales from seconds to hundreds of years and can occur on both terrestrial and submarine slopes. Behind this name are processes such as solifluction, slides, collapses, flows (mud, debris), avalanches...

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 Origine et types de mouvement
L’origine des phénomènes d’instabilité gravitaire peut avoir une ou plusieurs causes auxquelles il faut combiner l’activité humaine : pluies intenses, fonte rapide des neiges, tremblement de terre, éruption volcanique, érosion des cours d'eau ou des côtes.

Il existe principalement trois types de mouvement lors d’instabilités gravitaires :

• les chutes : lorsque du matériel se détache des pentes abruptes et tombent en chute libre sur le sol ou dans l’eau ;
• les glissements : lorsque les matériaux se déplacent en masse cohérente sur une surface portante bien définie ;
• les coulées : lorsque les matériaux se déplacent vers le bas de la pente comme des fluides visqueux ou épais.

 Triggers and movements
Mass wasting triggers may include: intense rainfall, rapid snowmelt, earthquake, volcanic eruption, stream or coastal erosion. In addition, we must not forget the human activity.

A mass wasting can be described through 3 main movements:

• Fall: when material is detached from precipitous slopes and free-falls to the ground ;
• Slip: when material moves as coherent mass on well-defined basal surface ;
• Flow: when materials move downslope like viscous fluids.

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 Facteurs
Outre la gravité, énormément de facteurs influent sur le déclenchement d’un phénomène d’instabilité gravitaire ainsi que sur son comportement :

• inclinaison de la pente ;
• teneur en eau du matériau de la pente (porosité et perméabilité) ;
• nature et quantité de couverture végétale ;
• type de matériau impliqué (roche, régolithe, neige, glace) ;
• résistance d'une roche au glissement ;
• contrôles naturels ou artificiels de la stabilité des pentes ; 
• géologie sous-jacente ;
• environnement (subaérien, sous-marin) ;
• climat ;
• vitesse du mouvement (lente, intermédiaire, rapide) ;
• ...

 Factors
In addition to gravity, many factors influence the triggering of gravity wasting as well as it’s dynamic:

• steepness of slope;
• water content of slope material (porosity and permeability);
• nature and quantity of vegetation cover;
• type of material involved (rock, regolith, snow, ice);
• rock’s resistance to sliding;
• natural or artificial controls of slope stability;
• underlying geology;
• environment (subaerial, underwater);
• climate;
• speed of movement (slow, intermediate, fast);
• …

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 Éboulis, Éboulement, écroulement, ...
Une classification des différents mécanismes d’instabilité gravitaire est donnée dans la description de la cache Porzh Aour : instabilité gravitaire. Ce paragraphe traite du volume de roche déplacée lors des chutes ou glissement de pierres ou de blocs.

En géomorphologie, en fonction du volume des éléments mobilisés, on distingue les pierres (inférieur au dm³), les blocs (entre 1 dm³ et 1 m³) et les gros blocs (supérieur au m³). En fonction du volume total éboulé, les phénomènes sont appelés chute de pierres, éboulement et écroulement. Mais la limite du volume de la masse transportée pour ces désignations reste mal définie et controversée. 

Chute de pierres
Appelée quelques fois (à tord) éboulis. Le volume transporté, principalement des pierres, est, pour certains, compris entre 1 m³ et 10 m³, alors que pour d’autres il peut s’élever à des centaines de m³.

Éboulement et écroulement
Un éboulement, un écroulement, est une désolidarisation soudaine d'une structure géologique sur une vaste surface et qui s'accompagne d'une chute massive de matériaux.

Certains considèrent que le volume d’un éboulement, des pierres et des blocs ou gros blocs, se situe entre 10 m³ et 100 m³. D’autres parlent d’éboulement pour des volumes de quelques centaines de m³ à quelques milliers de m³.

Il y a écroulement pour les uns, quand le volume est supérieur à 100 m3, tandis que d’autres considèrent que le volume doit être supérieur au million de m³.

Tous ces chiffres sont donc très controversés !

Éboulis
Accumulation de pierres meubles ou de débris rocheux sur une pente ou au pied d'une colline ou d'une falaise.

 Scree, rockslide, collapse, ...
A classification of the type of mass wasting is given in the description of the cache called Porzh Aour : instabilité gravitaire.  This paragraph deals with the volume of rock displaced during rock or block falls or slides.

In geomorphology, according to the volume of the displaced elements, a distinction is made between stones (less than 1 dm³), blocks (between 1 dm³ and 1 m³) and large blocks (more than 1 m³). Depending on the total volume of rockslide, the phenomena are called rockfall, rockslide and collapse. But the line between the volume of mass transported for these designations remains unclear and debated. 

Rockfall
Sometimes called in France (wrongly) scree. The volume transported, mainly stones, is, for some, between 1 m3 and 10 m3, while for some others it can amount to hundreds of m3.

Rockslide and collapse
A Rockslide, a collapse, is a sudden uncoupling of a geological structure over a large area and is associated with a massive fall of materials.

Some consider that the volume of a rockslide, stones and blocks or large blocks, is between 10 m3 and 100 m3. Others call it rockslide for volumes of a few hundred m3 to a few thousand m3. 

There is a collapse for some, when the volume is greater than 100 m3, while others consider that the volume must be greater than a million m3. A collapse is also called rock avalanche.

All these figures are therefore very debated!

Scree
Accumulation of loose stones or rocky debris lying on a slope or at the base of a hill or cliff

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 Comment et où se déclenche les chutes de masse rocheuses ?
La rupture se produit lorsque les forces motrices (liées à la gravité) dépassent les forces résistantes (liées à la résistance de la roche et à la résistance au cisaillement des discontinuités). Elle survient généralement après une longue phase de préparation pouvant passer inaperçue.

La chute d’une masse instable a lieu le long des discontinuités qui constituent des plans de faiblesse naturelle : failles, fractures, diaclases, joints de stratification.

Ces chutes se produisent à partir de falaises, d’escarpements rocheux, de formations meubles à blocs, de blocs provisoirement immobilisés sur une pente et mettent en jeu divers mécanismes : basculement, rupture de pied, de surplomb, glissement banc sur banc, etc.

Elles sont caractérisées par une zone de départ, une zone de propagation et une zone d’épandage. Les blocs décrochés suivent généralement la ligne de plus grande pente. Les distances parcourues sont fonction de la position de la zone de départ, de la pente, de la taille, de la forme et du volume des blocs éboulés, de la nature de la couverture superficielle, de la végétation...

La zone d'épandage, si elle est en forme de lobe, est alors appelée cone d'éboulis. Les éléments les plus gros vont généralement se retrouver à la périphérie du cône. 

 How and where do rock falls occur?
Failure occurs when the driving forces (related to gravity) exceed the resisting forces (related to the strength of the rock and the shear strength of discontinuities). It usually occurs after a long preparation phase that can go unnoticed.

The fall of an unstable mass takes place along the discontinuities which constitute planes of natural weakness: faults, fractures, joints, bedding joints (stratification joints).

These falls occur from cliffs, rocky escarpments, loose boulder formations, boulders temporarily immobilized on a slope and involve various mechanisms: tilting, toe break, overhang, bench-to-bank sliding, etc.

They are characterized by a starting point, a propagation area and a spreading zone. The detached blocks generally follow the line of greatest slope. The distances covered depend on the position of the starting zone, the slope, the size, shape and volume of the fallen blocks, the nature of the surface cover, the vegetation...

The spreading zone, if it is in the shape of a lobe, is then called scree cone. The biggest elements will generally be found at the periphery of the cone. 

Références - References

Le Paléozoïque de la presqu’île de Crozon, Massif Armorican
Les éboulements, chutes de pierres, blocs
Glissements de terrains et apport des géosynthétiques

 Aux coordonnées indiquées, et en regardant vers la gauche (sud), vous apercevrez des falaises comme comme sur la photo ci-dessous. Observez la zone dans son intégralité, mais ne vous aventurez pas en bord de falaise !

 At the specified coordinates, and looking to the left (south), you will see cliffs like the one in the photo below. Look at the whole area, but don't go to the edge of the cliff!

 Travail à effectuer

1. De quoi sont constitués les éboulis en continuité de la zone floue ainsi qu'au pied de la falaise ?
2. Pour vous, s'agit-il s'une chute de pierres, d'un éboulement, d'un écroulement ?
3. Que voyez-vous en zone A et B ?
4. Dans un avenir plus ou moins proche, que va-t-il se passer selon vous ?
5. 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. What is the nature of the scree in the continuity of the blurred zone and at the foot of the cliff?
2. According to you, is it a rockfall, a rockslide, a collapse?
3. What do you notice in zone A and B?
4. In the more or less distant future, what do you think will happen?
5. A picture of you, your GPS/cellphone or 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.

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