Cette cache peut ne pas être accessible à marée haute
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Une Earthcache
Il ne s’agit pas d’une cache physique. Pour loguer cette cache, vous devez dans un premier temps prendre connaissance de sa description éducative en matière de géologie, puis d’observer le site sur lequel vous êtes, et enfin de répondre aux questions qui vous seront posées.
Vous pourrez alors loguer en "Found it" sans attendre mais vous devez me faire parvenir vos réponses en même temps en me contactant soit par mail dans mon profil, soit via la messagerie geocaching.com (Message Center), et je vous contacterai en cas de problème. Les logs enregistrés sans réponses seront supprimés.
Un peu de géologie
Crédits: Fafahakkai, Mandaks, coursgeologie.com, eduterre.ens-lyon.fr...
> Les roches en place sur le site
Vous reportez à l'instructive earthcache voisine GC9FANK qui vous permettre de les découvrir
Sur cette earthcache-ci, nous nous intéressons plus spécifiquement aux processus d'altération des roches
> La désagrégation mécanique des roches
Un certain nombre d'agents physiques produit la fragmentation des roches.
Les variations de température entraînent la dilatation ou la contraction des roches: soumise à des variations de volume incessantes, une roche se fissure puis éclate. La fissuration est importante dans les roches composées de minéraux différents n'ayant pas le même coefficient de dilatation: des microfissures apparaissent à la limite entre les minéraux. L'eau qui pénètre dans les fissures et les pores puis gèle avec augmentation de volume ajoute son effet. Les cristaux de glace s'accroissent perpendiculairement à la surface de la fente et augmentent son ouverture: la roche est gélive, elle éclate sous l'effet du gel (exemple, la craie).
La cristallisation du sel ajoute son action le long des littoraux et dans les zones désertiques. Près des côtes, les embruns salés pénètrent dans les pores des roches. Les cristaux de sels s'y développent et produisent des craquelures.
Enfin, le transport par l'eau, et accessoirement l'action du vent, usent les matériaux et produisent des éléments plus fins: limons, poussières...
> Le rôle de l'eau dans l'altération
Une des caractéristique les plus importante de la surface de la Terre est l'abondance de l'eau, tant sous forme liquide que solide ou gazeuse. Les molécules d'eau sont chargées electriquement et se comportent comme des dipôles. L'eau est un trés bon solvant car les extrémités positives ou négatives de la molécule peuvent s'attacher aux ions négatifs ou positifs.
L'abaissement de température diminue l'agitation thermique des molécules qui se groupent, la viscosité de l'eau augmente. L'abaissement de température produit également l'augmentation de la densité, jusqu'à 4°C; en dessous, les molécules se réarrangent progressivement en structure hexagonale (glace) et la densité diminue jusqu'à atteindre un minimum à -22°C.
Dans l'eau pure, le pH est neutre (pH=7). Mais le CO2 et l'humus du sol vont produire une acidité.
> Les principales réactions d'altération chimique
L'altération chimique des roches se fait en présence d'eau; elle a lieu essentiellement en climat humide. Les réactions sont des hydrolyses, accessoirement des oxydations, des hydratations, des décarbonatations pour les roches calcaires. Les éléments solubles sont lessivés en partie, parfois en totalité sous les climats trés agressifs. Les parties insolubles restent sur place telles quelles ou se recombinent avec les ions disponibles (phénomène d'héritage). Des composés intermédiaires mal cristallisés (gels), des tronçons de chaînes silicatées et des ions en solution se recombinent en minéraux de néoformation, principalement des argiles. Les organismes peuvent intervenir à tous les stades de ce processus. Ils fournissent en particulier des matériaux minéraux ou organiques.
- Dissolution: Ce processus physique simple implique les roches salines: sel gemme, potasse et gypse.
- Oxydation et réduction: Les oxydations intéressent surtout le fer qui passe de l'état fereux à l'état ferrique. Les réductions (processus inverse) sont plus rares.
- Hydratation: C'est une incorporation de molécules d'eau à certains minéraux peu hydratés contenus dans la roche comme les oxydes de fer; elle produit un gonflement du minéral et donc favorise la destruction de la roche.
- Décarbonatation : Elle produit la solubilisation des calcaires et des dolomies généralement sous l'action du CO2 dissous dans l'eau
- Hydrolyse: Les hydrolyses, c'est à dire la destruction des minéraux par l'eau, sont les principales réactions d'altération. L'hydrolyse est totale lorsque le minéral est détruit en plus petits composés possibles ( hydroxydes, ions).
Facteurs contrôlant l'altération
- La résistance du minéral
- La solubilité des ions, du fer, de la silice
- Le pH, déterminé en particulier par les acides organiques
- La température dont l'augmentation régit la vitesse des réactions et la possibilité de dissolution des ions dans l'eau
- La vitesse de circulation de l'eau dans le milieu (drainage) exprimant les conditions de confinement ou de lessivage.
> Quelques focus opportuns ici
L'altération alvéolaire
Sur le bord de mer, les mécanismes de dégradation conduisent souvent à un phénomène d'alvéolisation.
Cet érosion est le résultat de l'action conjointe de l'humidité, du vent et des embruns salés.
Les vagues projettent de l'eau de mer sur les côtes et mouillent la roche. En séchant, elle laisse du sel cristallisé sur la roche.
Ce sel attire l'eau la nuit et cette humidité salée attaque la roche selon plusieurs mécanismes :
- L'haloclastie (fragmentation de la roche par le sel ) : l'évaporation de l'eau salé dans les fractures de la roche conduit à la formation de gros cristaux de sel qui créent une sur-pression sur les minéraux environnants et les désolidarisent.
- L'hydrolyse génère des produits ioniques et déstabilise les réseaux cristallins.
- La thermoclastie : le sel subit une dilatation thermique (changement de volume) avec les variations de température, créant localement une surpression.
Les endroits à l'abri du soleil (haut de la cavité) étant plus humides, le mécanisme de dégradation va en être accéléré, poussant l'alvéolisation vers le haut.
Il en résulte deux formes d'altération alvéolaire :
- Les alvéoles, mesurant de quelques millimètres à 10 centimètres. Souvent disposées de façon quasi-géométrique, elles évoquent des alvéoles de ruches, d'où le terme d'érosion en « nid d’abeilles ».
- Les taffonis, forme plus évoluée des alvéoles, mesurent de 10 centimètres à plusieurs mètres.
L'érosion différentielle
L'érosion différentielle est la composante d'irrégularité de l'érosion résultant des différences de résistance des matériaux.
Elle provoque une mise en relief des zones résistantes au détriment des zones tendres, donnant du volume au formation les plus résistantes.
La sensibilité à l'érosion est souvent liée à la notion de dureté d'une roche. Celle-ci est évaluée par une échelle relative ordinale (comparaison de la capacité de l'un à rayer l'autre), l'Echelle de Mohs.
Questions
Question 0 - Prenez une photo de vous, ou de votre objet distinctif de géocacheur, ou de votre pseudo écrit sur une feuille de papier ou dans votre main... sur la plage avec le mur en arrière-plan, et joignez-là à votre log ou à vos réponses
Question 1 - Citez 2 grands facteurs généraux d'érosion des roches qui conduiront à leur altération ou désagrégation
Aux coordonnées de la cache, vous tournerez autour de cet affleurement rocheux au sol sous 3 angles de vue différents afin d'observer les zones A à D qui vous sont proposées sur les photos.
Pour chaque zone :
- Détaillez votre observation
- Expliquez comment cela a pu se former au cours du processus d'altération de la roche
- Indiquez le ou les éléments en jeu ayant contribué à cette altération
Question 2 - zone A
Question 3 - zone B
Question 4 - zone C (en différenciation de l'observation de la zone B)
Question 5- zone D (partie manquante)
Question 6- Selon vous, l'altération ayant causé D est-elle contemporaine, antérieure, postérieure à celles de B et C ?
An Earthcache
It is not a physical cache. To log this cache, you must first learn about its educational description in geology, then observe the site on which you are, and finally answer the questions that will be asked.
You can then log in "Found it" without waiting but you must send me your answers at the same time by contacting me either by mail in my profile, or via the messaging geocaching.com (Message Center), and I will contact you in case of problem. Saved logs without answers will be deleted.
A little of geology
> The rocks in place on the site
You refer to the instructive nearby earthcache GC9FANK which allow you to discover them
On this earthcache, we are more specifically interested in the weathering processes of rocks
> The mechanical weathering of rocks
A number of physical agents produce the fragmentation of rocks.
Temperature variations lead to the expansion or contraction of rocks: subjected to incessant volume variations, a rock cracks and then bursts. Cracking is important in rocks composed of different minerals that do not have the same expansion coefficient: microcracks appear at the boundary between the minerals. Water that enters cracks and pores and then freezes with increased volume adds its effect. The ice crystals grow perpendicular to the surface of the slit and increase its opening: the rock is frost-free, it bursts under the effect of frost (example, chalk).
Salt crystallization adds its action along coastlines and in desert areas. Near the coast, salt spray penetrates the pores of the rocks. Salt crystals develop there and produce cracks.
Finally, transport by water, and incidentally the action of the wind, wear materials and produce finer elements: silt, dust...
> The role of water in weathering
One of the most important characteristics of the Earth's surface is the abundance of water, whether in liquid, solid or gaseous form. Water molecules are electrically charged and behave like dipoles. Water is a very good solvent because the positive or negative ends of the molecule can attach to negative or positive ions.
The lowering of temperature decreases the thermal agitation of the molecules which group together, the viscosity of water increases. The lowering of temperature also produces an increase in density, up to 4°C; below, the molecules gradually rearrange into a hexagonal structure (ice) and the density decreases until it reaches a minimum at -22°C.
In pure water, the pH is neutral (pH=7). But the CO2 and humus in the soil will produce acidity.
> The main chemical weathering reactions
The chemical weathering of rocks takes place in the presence of water; it mainly takes place in a humid climate. The reactions are hydrolysis, incidentally oxidation, hydration, decarbonation for limestone rocks. The soluble elements are washed out in part, sometimes entirely in very aggressive climates. The insoluble parts remain on site as they are or recombine with the available ions (phenomenon of inheritance). Poorly crystallized intermediate compounds (gels), sections of silicate chains and ions in solution recombine into neoformation minerals, mainly clays. Organizations can intervene at all stages of this process. They provide in particular mineral or organic materials.
- Dissolution: This simple physical process involves salt rocks: rock salt, potash and gypsum.
- Oxidation and reduction: Oxidations mainly concern iron which passes from the ferrous state to the ferric state. Reductions (reverse process) are rarer.
- Hydration: It is an incorporation of water molecules to certain low hydrated minerals contained in the rock such as iron oxides; it produces a swelling of the mineral and therefore favors the destruction of the rock.
- Decarbonation: It produces the solubilization of limestone and dolomites generally under the action of CO2 dissolved in water
- Hydrolysis: Hydrolyses, ie the destruction of minerals by water, are the main alteration reactions. Hydrolysis is total when the mineral is destroyed in the smallest possible compounds (hydroxides, ions).
Factors controlling wheathering
- The resistance of the mineral
- The solubility of ions, iron, silica
- pH, determined in particular by organic acids
- The temperature, the increase of which governs the speed of reactions and the possibility of dissolution of ions in water
- The speed of water circulation in the medium (drainage) expressing the conditions of confinement or leaching.
> Some timely highlights here
Alveolar damage
On the seaside, degradation mechanisms often lead to a phenomenon of alveolar damage.
This erosion is the result of the joint action of humidity, wind and salt spray.
The waves project sea water on the coasts and wet the rock. As it dries, it leaves crystallized salt on the rock.
This salt attracts water at night and this salty humidity attacks the rock according to several mechanisms:
- Haloclasty (fragmentation of the rock by salt): the evaporation of salt water in the fractures of the rock leads to the formation of large salt crystals which create an over-pressure on the surrounding minerals and separate them.
- Hydrolysis generates ionic products and destabilizes crystal lattices.
- Thermoclasty: the salt undergoes thermal expansion (change in volume) with temperature variations, locally creating an overpressure.
The places sheltered from the sun (top of the cavity) being more humid, the degradation mechanism will be accelerated, pushing the alveolization upwards.
This results in two forms of alveolar alteration:
- The alveoli, measuring from a few millimeters to 10 centimeters. Often arranged in a quasi-geometric fashion, they evoke the cells of hives, hence the term "honeycomb" erosion.
- The taffonis, a more evolved form of the alveoli, measure from 10 centimeters to several meters.
Differential erosion
Differential erosion is the irregularity component of erosion resulting from differences in material strength.
It causes a highlighting of the resistant areas to the detriment of the soft areas, giving volume to the most resistant formation.
Sensitivity to erosion is often linked to the notion of rock hardness. This is evaluated by an ordinal relative scale (comparison of the ability of one to scratch the other), the Mohs scale.
Questions
Question 0 - Take a picture of yourself, or your distinctive geocacher object, or your nickname written on a piece of paper or in your hand... on the beach with the wall in the background, and attach it to your log or to your answers
Question 1 - Name 2 major general factors of rock erosion that will lead to their weathering or disintegration
At the coordinates of the cache, you will turn around this rocky outcrop on the ground from 3 different angles of view in order to observe the areas A to D which are shown to you in the photos.
For each area:
- Detail your observation
- Explain how this could have formed during the process of rock weathering
- Indicate the element(s) in play that contributed to this alteration
/p>
Question 2 - zone A
Question 3 - zone B
Question 4 - zone C (in differentiation of zone B)
Question 5 - zone D (missing part)
Question 6 - According to you, is the alteration having caused D contemporaneous, anterior, posterior to those of B and C?