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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: Fredagnes, la plateforme Pairform ...
> 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
> Déformations, contraintes, plis et failles
La croûte terrestre subit d'intenses modifications du fait de contraintes. Sous l'effet de celles-ci, la croûte se déforme. Les plis et les failles sont les structures témoignant de ces déformations.
Il existe trois comportements idéaux d'un solide déformable :
- Corps élastique : la déformation est réversible et proportionnelle à la contrainte (pas d'influence du vecteur "temps", fluage est encore élastique)
- Corps plastique : la déformation devient permanente au-delà d'un certain seuil de contrainte (se produit instantanément). Si on supprime la contrainte, la déformation conserve la valeur atteinte.
- Corps visqueux : la déformation est fonction du temps (pas de seuil, déformation à vitesse constante).
Les roches passent toutes par les deux modes de déformation (élastique et plastique) mais avec des importances relatives différentes.
Pour une roche, les déformations sont fonction :
a) Echantillon initial ; b) déformation à faible pression ; c) déformation sous haute pression
Courbes contrainte-déformation à différentes températures pour un calcaire
- de la composition minéralogique
Domaine des failles en fonction de la profondeur et de la lithologie
La déformation comporte plusieurs mécanismes :
Schéma illustrant les différents mécanismes de déformation
Les roches auront donc un comportement différent en fonction de la profondeur, de la température et de leur nature.
Répartition schématique des domaines des différents compartiments des corps
en fonction de la pression et de la température et mécanismes élémentaires de déformations correspondants
> Déformations, discontinues et cassantes
Ces déformations intègrent les diaclases, les fentes, les failles et leur cinématique.
Les diaclases sont des discontinuités sans déplacement relatif.
Elles ont un effet sur la formation des reliefs, elles sont à l'origine des chaos granitiques, ainsi que de la formation de karsts.
Les fractures de retrait sont liées au refroidissement des roches volcaniques.
Ainsi se forment notamment les orgues volcaniques par rétractation de la lave en fin de refroidissement
Les fentes quant à elles sont jointives aux extrémités, elles présentent souvent une allure sigmoïdale.
Les ouvertures se font par traction sous contrainte parallèle à leur direction. Elles sont comblées par des cristallisations, souvent de calcite.
A contrario, les failles sont des fractures avec déplacement relatif des compartiments. Ce sont des fractures cisaillantes.
Comme les diaclases, les failles sont souvent le siège d'importantes circulations d'eau qui vont générer un déplacement, les surfaces vont glissées les unes sur les autres.
> Déformations, ductiles
La déformation plastique
La tectonique souple règne en profondeur, dans des conditions de pression et de température où la plupart des roches deviennent plastiques et se déforment avec le temps.
La déformation plastique s'exprime à l'échelle du grain ou de quelques grains : la roche est déformée dans la masse, et pas uniquement sur des plans particuliers.
Les plis
Les plis sont des déformations souples résultant de la flexion ou de la torsion d'une roche (c’est-à-dire qu’elle a le pouvoir de s’étirer et s’allonger sans se casser sous une contrainte). Ils sont la manifestation la plus spectaculaire de la déformation ductile. Il existe une abondante terminologie pour décrire les plis...
Elements d'un pli
Un pli est courbé le long de son axe ou charnière si vu en section. L'ensemble des axes de toutes les surfaces des plis définit une surface ou un plan axial. Entre les charnières, on a des flancs. Le point topographiquement le plus élevé est appelé la crête du pli..
éléments d'un pli
Forme des plis
En section, un pli est antiforme si ses flancs pendent dans des directions opposées, et un synforme si leurs pendages convergent. Si les couches les plus jeunes sont au cœur du pli, on parle de synclinal, sinon d'anticlinal. L'axe du pli peut être indifféremment horizontal, vertical ou incliné.
Formes des plis
remarque: Tous les antiformes ne sont pas forcément des anticlinaux.
Profil des plis
Les plis peuvent être plus ou moins serrés ; on parle par exemple de plis ouverts, serrés ou isoclinaux.
profil des plis
Orientation des plis
Il existe une classification des plis en fonction du plongement de l'axe et du pendage du plan axial.
diagramme de Fleuty
Quelques sortes de plis
Voici une synthèse de quelques sorte de plis, avec leur vue en 3 et 2 dimensions.
sorte de plis
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... en haut de l'île souris devant l'entrée du bunker, et joignez-là à votre log ou à vos réponses.
Vous avez pris lecture de la description (mini "cours") ci-avant, sur laquelle vous pourre appuyer vos observations. Grâce aux photos, repérez globalement la zone d'observation, proche du sommet.
Etudions la zone A
Question 1 - Décrivez la déformation de la roche que vous observez ici, et nommez-là
Question 2 - S'agit-il ici d'une déformation discontinue, cassante, ductile ?
Question 3 - Au moment de cette déformation, la roche était-elle un corps élastique, plastique, visqueux ?
Etudions la zone B
Question 4 - Parmi les différents profils de pli, allant de modéré à isoclinal, quel est celui de ce plis ?
Question 5 - Ce pli est-il antiforme ou synforme ?
Etudions la zone C
Question 6 - S'agit-il ici d'une déformation discontinue, cassante, ductile ?
Question 7 - Au moment de cette déformation, la roche était-elle un corps élastique, plastique, visqueux ?
Question 8 - De quelle sorte de pli s'agit-il ici (cf dernier schéma de la description)?
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
> Deformations, constraints, folds and faults
The earth's crust undergoes intense modifications due to constraints. Under the effect of these, the crust is deformed. Folds and faults are the structures testifying to these deformations.
There are three ideal behaviors of a deformable solid :
- Elastic body: the deformation is reversible and proportional to the stress (no influence of the "time" vector, creep is still elastic)
- Plastic body: the deformation becomes permanent beyond a certain stress threshold (occurs instantaneously). If the constraint is removed, the deformation retains the value reached.
- Viscous body: the deformation is a function of time (no threshold, deformation at constant speed).
The rocks all go through the two modes of deformation (elastic and plastic) but with different relative importances.:
For a rock, the deformations are a function of :
a) Initial sample; b) deformation at low pressure; c) deformation under high pressure
Stress-strain curves at different temperatures for a limestone
- mineralogical composition
Fault domain as a function of depth and lithology
Deformation involves several mechanisms :
Diagram illustrating the different deformation mechanisms
The rocks will therefore have a different behavior depending on the depth, the temperature and their nature..
Schematic distribution of the domains of the different compartments of the bodies
as a function of pressure and temperature and elementary mechanisms of corresponding deformations
> Deformations, discontinuous and brittle
These deformations include diaclases, splits, faults and their kinematics.
Diaclases are discontinuities without relative displacement.
They have an effect on the formation of the reliefs, they are at the origin of the granitic chaos, as well as the formation of karsts.
Shrinkage fractures are related to the cooling of volcanic rocks.
Thus are formed in particular the volcanic organs by retraction of the lava at the end of cooling
As for the slits, they are contiguous at the ends, they often have a sigmoidal shape.
The openings are made by traction under constraint parallel to their direction. They are filled in by crystallizations, often of calcite.
Conversely, faults are fractures with relative displacement of the compartments. These are shear fractures.
Like the joints, the faults are often the seat of significant water circulation which will generate a displacement, the surfaces will slide over each other.
> Deformations, ductile
Plastic deformation
Soft tectonics prevail at depth, under conditions of pressure and temperature where most rocks become plastic and deform over time.
The plastic deformation is expressed on the scale of the grain or a few grains: the rock is deformed in the mass, and not only on particular planes.
Folds
Folds are flexible deformations resulting from the bending or twisting of a rock (i.e. it has the power to stretch and elongate without breaking under stress). They are the most spectacular manifestation of ductile deformation. There is an abundance of terminology to describe folds...
Elements of a fold
A fold is curved along its axis or hinge if viewed in section. The set of axes of all ply surfaces defines a surface or an axial plane. Between the hinges, we have flanks. The topographically highest point is called the crest of the fold.
Elements of a fold
Forms of folds
In section, a fold is antiform if its sides hang in opposite directions, and a synform if their dips converge. If the youngest layers are at the heart of the fold, it is called a syncline, otherwise an anticline. The axis of the fold can be either horizontal, vertical or inclined.
Forms of folds
Note: Not all antiforms are anticlines.
Profiles of folds
Pleats can be more or less tight; we speak for example of open, tight or isoclinal folds.
Profiles of folds
Orientation of folds
There is a classification of folds according to the dip of the axis and the dip of the axial plane.
Fleuty diagram
A few kinds of folds
Here is a synthesis of some kind of folds, with their view in 3 and 2 dimensions.
Questions
Question 0 - Take a picture of yourself, or your geocacher distinctive item, or your nickname written on a piece of paper or in your hand... at the top of the "mouse island "in front of the bunker entrance, and attach it to your log or your answers.
You have read the description (mini "course") above, on which you can base your observations. Thanks to the photos, globally locate the observation area, close to the summit.
Let's study area A
Question 1 - Describe the deformation of the rock that you observe here, and name it.
Question 2 - Is this a discontinuous, brittle, ductile deformation ?
Question 3 - At the time of this deformation, was the rock an elastic, plastic, viscous body ?
Let's study area B
Question 4 - Among the different fold profiles, ranging from moderate to isoclinal, which is this fold ?
Question 5 - Is this fold antiform or synform ?
Let's study area C
Question 6 - Is this a discontinuous, brittle, ductile deformation ?
Question 7 - At the time of this deformation, was the rock an elastic, plastic, viscous body ?
Question 8 - What kind of fold is it here (see last diagram in the cache description) ?