Comment valider cette earthcache ?
Cette earthcache, comme toutes les earthcaches, n’a ni de conteneur à rechercher ni de logbook à signer. Pour pouvoir la valider, il suffit de se rendre sur les lieux, de répondre correctement aux questions (réponses dans le descriptif ou sur le terrain via des observations) et de m’envoyer vos réponses via mon profil ou via la messagerie geocaching.com, ne les donnez pas dans votre log. En revanche, les photos jointes aux logs sont très appréciées !
Une fois vos réponses envoyées, vous pouvez loguer la cache en "found it" sans attendre ma confirmation, je vous contacterai en cas de problème.
Attention : les logs enregistrés sans réponses seront supprimés !
Questions pour valider cette earthcache :
A partir du descriptif :
- Quelles roches composent les formations marno-calcaires ?
- A quoi servait le calcaire extrait de cette ancienne carrière ?
- De quelle époque datent les formations marno-calcaires de Fresville ? Comment le sait-on ?
WP 1 : Observations générales du front de taille de la carrière N 49° 26.384' W 1° 23.085'
- D’ici vous voyez les 2 couleurs des calcaires de Fresville : gris bleuté et jaunâtre. De quelle couleur sont les strates : les plus hautes ? les plus basses ?
- Comment est le pendage général des strates marno-calcaires : plutôt vertical ou plutôt horizontal ?
WP 2: Observations des strates marno-calcaires N 49° 26.421' W 1° 22.874'
- Au WP, décrivez la marne : couleur, texture, traces laissées dans les mains, dureté, épaisseur des strates, présence de fossiles ou non, …
- Faites de même pour le calcaire : couleur, texture, traces laissées dans les mains, dureté, épaisseur des strates, présence de fossiles ou non, …
- A propos du calcaire, que pouvez-vous en conclure : calcaire d’origine organique ou d’origine chimique ?
- D’après la terminologie des roches sédimentaires : il s’agit ici d’un calcaire « pur » ou d’un calcaire plutôt argileux ?
- Au Ham, quelle sorte de chaux produisait-on : une chaux aérienne ou hydraulique ?
Option : Pas obligatoire ; mais fort appréciable. Vous pouvez joindre une photo de vous (visage optionnel), de votre pseudo ou d’un objet vous représentant devant le plan d’eau.
Introduction
Avec cette Earthcache, nous allons nous intéresser aux formations marno-calcaires que l’on trouve à Fresville, sur l’ancienne carrière du Goulet, qui fut exploitée de 1906 à 1984.
La carrière de Fresville, aujourd’hui vaste plan d’eau, était autrefois un site d’extraction de calcaire et de marne qui alimentait l’usine à chaux et à ciment situé sur la proche commune du Ham.
C’est quoi une formation marno-calcaire ?
Les formations ou « séries » marno-calcaires sont des formations géologiques sédimentaires très courantes. Elles désignent des alternances régulières de deux roches : des marnes et des calcaires, montrant un caractère de sédimentation cyclique.
Les différents cycles sédimentaires sont dus aux variations climatiques de la Terre, elles-mêmes souvent liées à des variations astronomiques. Leur empilement permet de définir plusieurs ordres de séquences de dépôt, attribuables à ces variations et qui peuvent par la suite être datés.
Les formations marno-calcaires se sont généralement déposées en milieu marin ouvert, relativement peu profond, favorable au développement des faunes et flores marines. Leurs nombreux fossiles, qui les composent, sont ainsi largement étudiés par les géologues car ils permettent la datation de ces roches.
A Fresville, le front de taille de la carrière est constitué d'une succession alternée de bancs calcaires argileux et de marnes d'âge Sinémurien (- 196 / - 189 Ma) appartenant au Jurassique inférieur ou Lias. Cette datation est relativement précise grâce à la présence de gryphées qui sont considérées comme des bons fossiles stratigraphiques c’est-à-dire qui permettent la datation. Le calcaire de Fresville est dit « calcaire à gryphées ».
D’ailleurs l'ensemble de ces couches est très fossilifère. Outre les gryphées, on peut trouver également une grande variété d’ammonites, mais aussi des nautiles et autres bivalves, des brachiopodes, des gastéropodes, des bois, des terriers, des crustacés, des restes de vertébrés, etc. Les minéraux ne sont pas rares : pyrites en nodules, calcites en gerbes et en dents de chien.
Le premier front, de 6 à 8 m, est gris bleuté ; le deuxième, de 10 à 12 m, est jaunâtre car la roche est plus oxydée, mais la composition entre ces deux parties varie peu.
Le pendage des strates de calcaires et de marnes
Le pendage, c’est l’angle d'inclinaison d'une couche sédimentaire par rapport à l'horizontal. Le pendage est donc exprimé en degrés.
Les formations marno-calcaires peuvent avoir un pendage fort et plutôt vertical (A) ou un pendage faible et plutôt horizontal (B)
Au Lias, les vases carbonatées marines à l’origine des roches de Fresville se sont décantées et déposées à l’horizontale sur le fond de la mer jurassique qui recouvrait alors une partie du Cotentin. Elles se sont lentement transformées en bancs de roches calcaires ou marnes. A Fresville, le pendage général est faible et n’excède pas 5°.
Néanmoins, la déformation souple responsable du pendage général des couches s’accompagne également de fracturations des roches. En effet, on trouve sur le géosite des failles compressives (failles inverses et décrochements) affectent localement les alternances marno-calcaires. Dans ce cas, au niveau du plan de faille, les bancs se sont brutalement interrompus et des recristallisations de calcite sont apparues. Sous l’effet de contraintes tectoniques, on a d’un côté des strates qui se sont soulevées et qui ont ployées, formant un pli appelé « crochon de faille ». Alors que de l’autre côté, au contraire, on a des strates qui se sont abaissées. Ce décalage apparent des bancs s’appelle le rejet de la faille.
C’est quoi le calcaire et la marne ?
Le calcaire est une roche sédimentaire facilement soluble dans l'eau, composée majoritairement de carbonate de calcium CaCO3 (au moins 50 %), mais aussi de carbonate de magnésium MgCO3. Suivant sa localisation, le calcaire peut également contenir de la dolomite et de l’argile (aragonite ou marne).
Les roches calcaires peuvent se former :
- Soit, par accumulation de fragments de squelettes ou de coquilles calcaires, comme les coraux, les mollusques ou encore les protozoaires : on parle alors de calcaire d’origine organique,
- Soit, par précipitation chimique ou biochimique de carbonate de calcium : on parle alors de calcaire d’origine chimique.
Parmi les calcaires d’origine organique, on trouve les calcaires à foraminifères comme la craie et les calcaires coquilliers.
Parmi les calcaires d’origine chimique, on trouve par exemple la calcite ou le calcaire oolithique.
Le calcaire est facilement reconnaissable à sa teinte blanche et laisse de la poudre sur les mains lorsqu’on le touche. Ce sont les microcristaux de calcite qui donnent au calcaire sa couleur blanche.
Néanmoins, diverses impuretés peuvent lui conférer des couleurs très diverses (teintes de jaune, bleu, gris, brun ou même noir). Les argiles qui peuvent piéger des hydroxydes de fer et d’oxydes de fer donnent des teintes allant de l'ocre clair, au jaune jusqu'au rouge, suivant leur niveau d'oxydation et d'hydratation. Les oxydes de manganèse et les charbons de bois colorent les calcaires en noir. Les calcaires sont considérés comme impurs lorsqu'ils contiennent trop d’impureté. Un « vrai » calcaire ne contient pas plus de 5% d’impureté.
La marne est une roche sédimentaire, mélange de calcite (CaCO3) et d'argile dans des proportions à peu près équivalentes variant de 35 % à 65 %. Au-delà de 65 % de calcaire, il s'agit d'un calcaire argileux, tandis qu'en deçà de 35 % de calcaire, on parle d'argile calcaire. Sa sensibilité à l'eau favorise les instabilités de pente.
A quoi servait l’exploitation de ces formations marno-calcaires ?
La chaux est obtenue par la calcination d’un calcaire. Sa composition principale est le carbonate de calcaire. Cuite à haute température (environ 900° C), la roche calcaire se transforme en « chaux vive » qui deviendra « éteinte » par l’adjonction d’eau. Cette chaux dite « naturelle » mélangée à du sable et de l’eau pour former le mortier, durcira au contact du gaz carbonique contenu dans l’air ou au contact de l’eau et retournera lentement à son état initial.
Selon l’origine géologique de la roche calcaire et son mode de cuisson, les chaux ont des propriétés spécifiques. Une chaux aérienne provenant de calcaire plus ou moins pur (le calcaire pur atteint les 95 %) offre un durcissement aérien tandis qu’une chaux hydraulique issue d’un calcaire argileux ou marneux se durcit au contact de l’eau et de l’air. La première par la présence d’hydroxyde de carbone se distingue par une grande perméabilité à la vapeur d’eau, une grande plasticité ou onctuosité de la matière. La seconde assure en plus, par la présence de silice, un durcissement plus rapide, une résistance importante et une longévité.
Les matériaux extraits de la carrière de Fresville étaient d'abord transportés par des charrettes à chevaux, puis par un petit train et ses wagonnets jusqu'en 1982, et enfin par camions jusqu'aux fours à chaux du Ham, situé à 4 km de la carrière.
Les fours à chaux du Ham
D’ailleurs la cimenterie du Ham a connu son âge d’or au lendemain de la Seconde Guerre mondiale, car elle a joué un grand rôle dans la reconstruction du pays.
Introduction
With this Earthcache, we are going to focus on the marl-limestone formations found in Fresville, on the former Goulet quarry, which was exploited from 1906 to 1984.
The Fresville quarry, now a vast body of water, was once a site for the extraction of limestone and marl which supplied the lime and cement factory located in the nearby town of Ham.
What is a marl-limestone formation?
Marl-limestone formations or "series" are very common sedimentary geological formations. They designate regular alternations of two rocks: marl and limestone, showing a character of cyclic sedimentation.
The different sedimentary cycles are due to the climatic variations of the Earth, themselves linked to astronomical variations. Their stacking makes it possible to define several orders of deposit sequences, attributable to these variations and which can subsequently be dated.
In addition, the marl-limestone formations are generally deposited in an open marine environment, relatively shallow, favorable to the development of marine fauna and flora. Their many fossils, which compose them, are thus widely studied by geologists because they allow the dating of these rocks.
In Fresville, the working face of the quarry is made up of an alternating succession of clayey limestone beds and marls of Sinemurian age (approximately 189/196 million years) belonging to the Lower Jurassic or Lias. This dating is relatively precise thanks to the presence of gyphae which are considered to be good stratigraphic fossils, that is to say which allow the dating. The Fresville limestone is called "limestone with gyphaea".
Moreover, all of these layers are very fossiliferous. In addition to the gryphea, you can also find a wide variety of ammonites, but also nautiluses and other bivalves, brachiopods, gastropods, antlers, burrows, crustaceans, remains of vertebrates, etc. Minerals are not rare: pyrites in nodules, calcite in sheaves and dog's teeth.
The first front, from 6 to 8 m, is bluish gray; the second, from 10 to 12 m, is yellowish because the rock is more oxidized, but the composition between these two parts varies little.
The dip of limestone and marl strata
The dip is the angle of inclination of a sedimentary layer with respect to the horizontal. The dip is therefore expressed in degrees.
These marl-limestone formations can have a rather vertical dip (A) or a rather horizontal dip (B)
In the Lias, the marine carbonate muds at the origin of the rocks of Fresville were decanted and deposited horizontally on the bottom of the Jurassic sea which then covered part of the Cotentin. They slowly transformed into banks of limestone or marl rocks. At Fresville, the general dip is low and does not exceed 5°.
Nevertheless, the flexible deformation responsible for the general dip of the layers is also accompanied by fracturing of the rocks. Indeed, there are compressive faults on the geosite (reverse faults and setbacks) locally affecting the marl-limestone alternations. In this case, at the level of the fault plane, the benches were abruptly interrupted and recrystallizations of calcite appeared. Under the effect of tectonic stresses, on one side we have strata that have risen and bent, forming a fold called a "fault hook". While on the other side, on the contrary, we have strata that have lowered. This apparent shifting of the benches is called fault rejection.
What are limestone and marl?
Limestone is a sedimentary rock easily soluble in water, composed mainly of calcium carbonate CaCO3 (at least 50%), but also of magnesium carbonate MgCO3. Depending on its location, limestone can also contain dolomite and clay (aragonite or marl).
Limestone rocks can form:
• Or, by accumulation of fragments of skeletons or calcareous shells, such as corals, molluscs or even protozoa: we then speak of limestone of organic origin,
• Or, by chemical or biochemical precipitation of calcium carbonate: this is called limestone of chemical origin.
Among the limestones of organic origin, there are foraminiferous limestones such as chalk and shell limestones.
Among the limestones of chemical origin, we find for example calcite or oolitic limestone.
Limestone is easily recognizable by its white tint and leaves powder on the hands when touched. Calcite microcrystals give limestone its white color.
Nevertheless, various impurities can give it very different colors (shades of yellow, blue, grey, brown or even black). Clays that can trap iron hydroxides and iron oxides give colors ranging from light ochre, to yellow to red, depending on their level of oxidation and hydration. Manganese oxides and charcoals color limestone black. Limestones are considered impure when they contain too much impurity. A "real" limestone does not contain more than 5% impurity.
Marl is a sedimentary rock, a mixture of calcite (CaCO3) and clay in roughly equivalent proportions varying from 35% to 65%. Beyond 65% limestone, it is a clayey limestone, while below 35% limestone, we speak of calcareous clay. Its sensitivity to water promotes slope instabilities.
What was the exploitation of these marl-limestone formations used for?
Lime is obtained by calcining limestone. Its main composition is limestone carbonate. Cooked at high temperature (approximately 900° C), the limestone rock is transformed into “quicklime” which will become “extinguished” by the addition of water. This so-called “natural” lime, mixed with sand and water to form the mortar, will harden on contact with the carbon dioxide contained in the air or on contact with water and will slowly return to its initial state.
Depending on the geological origin of the limestone rock and its firing method, limes have specific properties. Air lime from more or less pure limestone (pure limestone reaches 95%) provides air hardening while hydraulic lime from clay or marl limestone hardens on contact with water and air . The first by the presence of carbon hydroxide is distinguished by a high permeability to water vapor, a high plasticity or smoothness of the material. The second also ensures, through the presence of silica, faster hardening, high resistance and longevity.
The materials extracted from the Fresville quarry were first transported by horse carts, then by a small train and its wagons until 1982, and finally by trucks to the lime kilns of Le Ham, located 4 km from the career.
Lime kilns of Ham
Moreover, the Ham cement plant experienced its golden age after the Second World War, because it played a major role in the reconstruction of the country.
To validate the Earthcache
To be able to validate this Earthcache, you will have to answer the following questions correctly and send me your answers via my profile or via geocaching.com messaging, do not give them in your log. Logs recorded without answers will be deleted.
You can log the "found" cache without waiting for my confirmation, I will contact you in case of problem.
Questions :
From the description:
1. What rocks make up the marl-limestone formations?
2. What was the limestone extracted from this old quarry used for?
3. From what period do the marl-limestone formations of Fresville date? How do we know?
WP 1: general observation of the quarry working face N 49° W 001°:
4. From here you can see the 2 colors of the Fresville limestones: bluish gray and yellowish. What color are the strata: the highest? the lowest?
5. How is the general dip of the marl-limestone strata: more vertical or more horizontal?
WP 2: Observations of the marl-limestone formation N 49° 26.421 E 001° 22.874.
6. At the WP, describe the marl: color, texture, traces left in the hands, hardness, thickness of the strata, presence of fossils or not, etc.
7. Do the same for the limestone: color, texture, traces left in the hands, hardness, thickness of the strata, presence of fossils or not, …
8. About limestone, what can you conclude: limestone of organic origin or of chemical origin?
9. According to the terminology of sedimentary rocks: is this a "pure" limestone or a rather clayey limestone?
10. In Le Ham, what kind of lime was produced: aerial or hydraulic lime?
Option: Not required; but very much appreciated. You can attach a photo of you (face optional), of your nickname or of an object representing you in front of the body of water.