⛱ La Hague, Cul rond et petites vieilles ⛱ EarthCache

⛱ La Hague, Cul rond et petites vieilles. ⛱

Avec cette earthcache, vous aurez l’occasion de découvrir, dans une anse au nom amusant de Cul Rond, les plus vieilles roches de France, datées de 2 milliards d’années.

🇫🇷 Français 🇫🇷

Veuillez noter que l'accès au site est dépendant de la marée et prévoyez de vous y rendre à marée descendante.

Maintenant que vous y êtes, montez à bord, programmez le vecteur temporel à - 2 000 000 000 ans, allumez le contact et montez à 88 miles à l’heure …..

⛱ Il y a fort longtemps … ⛱

Le Paléoprotérozoïque : Les roches que vous allez rencontrer datent du Paléoprotérozoïque qui s’étend de −2 500 à −1 600 Ma. À cette époque, la vie est essentiellement représentée par des bactéries et des cyanobactéries. Apparait aussi les plus anciens eukaryotes connus et les plus anciens organismes multicellulaires. Les cyanobactéries vont progressivement produire de l’oxygène à partir de −2 450 Ma. Cela aura pour conséquence vers la fin du Paléoprotérozoïque d’empoisonner la plupart des formes de vie de cette époque qui étaient essentiellement anaérobiques. Cet événement est appelé la Grande Oxydation ou catastrophe de l’oxygène. L’orogenèse Icartienne : L’orogenèse icartienne ou cycle icartien correspond à la période de formation de reliefs datant du Paléoprotérozoïque (de ca. -2 200 Ma à -1 600 Ma). Son nom provient de la localité de la Pointe Icart, dans les îles Anglo-Normandes, à Guernesey. La surface d'affleurement de l'lcartien y est la plus importante puisqu'il occupe une grande partie de la moitié sud de l'île. On retrouve en France des traces de l'orogenèse icartienne à l’état de relique dans le domaine cadomien du Massif armoricain, notamment dans le Cotentin à l'anse du Cul Rond à La Hague, dans les Côtes-d'Armor à Port-Béni en Pleubian et à Trébeurden dans le Trégor et dans le Finistère au Moulin-de-la-Rive à Locquirec. La formation de cette orogenèse reste encore très méconnue, du fait du peu de données disponibles, car les roches icartiennes ont été métamorphisées ou érodées au cours des cycles orogéniques qui se sont produits ultérieurement: orogenèse cadomienne et orogenèse hercynienne. Les phases tectoniques associées à cette orogenèse (icartienne) ont conduit à la formation d'un supercontinent connu sous le nom de Columbia."

⛱ La datation radiométrique. ⛱

Pour dater les roches, les géologues utilisent la datation relative, méthode qui consiste à définir la chronologie des roches en fonction de leur position les unes par rapport aux autres. Mais pour une datation plus précise, ils utilisent des méthodes dites de datation absolue comme la datation radiométrique. La datation par l'uranium-plomb, la datation par l'uranium-thorium ou la datation par le carbone 14 sont de ce type.

La datation par l'uranium-plomb est utilisée sur des roches granitiques mais également dans ses formes altérées ou métamorphisées (Gneiss, migmatite etc …). En effet, l’uranium est présent dans les zircons, des minéraux formés lors de la cristallisation lente des roches plutoniques granitiques.

L'uranium naturel est formé majoritairement de deux isotopes radioactifs, l'uranium 235 et l'uranium 238. Par une succession de réactions chimiques, ils se désintègrent respectivement en isotopes stables de plomb 207 et de plomb 206. Donc plus le temps passe, moins il y a d’uranium et plus il y a de plomb.

Lors de la formation des zircons, il ne peut pas y avoir de plomb dans son réseau cristallin. Ainsi, si le système est resté fermé, tout le plomb rencontré dans un zircon est issu de la désintégration de l’uranium. En rassemblant toutes les combinaisons possibles des rapports uranium-plomb pour les deux couples d'isotopes, les chercheurs ont obtenu une courbe de référence pour la datation, la courbe Concordia.

Pour déterminer l'âge d’une roche, il suffit de mesurer le rapport uranium-plomb de celle-ci sur plusieurs échantillons. Si une seule valeur est obtenue et qu’elle coïncide également avec la courbe, on obtient l'âge de la roche, celui de la cristallisation du zircon.

Mais parfois, les mesures reportées ne présentent pas les mêmes rapports uranium-plomb et s’alignent sur une droite appelée la droite discordia qui recoupe la courbe concordia en deux points. Le point le plus ancien correspond au moment où le système s’est fermé une première fois, c'est-à-dire l'âge de la formation de la roche. Le second point correspond à la dernière réouverture du système, le moment où la roche a été affectée par le dernier épisode de métamorphisme.

A) Dans l’exemple ci-dessus, le zircon cristallisé il y a 3 milliards d’années ne contient pas encore de plomb.
B) Le système s’étant fermé, l’uranium 238 se désintègre en plomb 206 et l’uranium 235 en plomb 207, les isotopes pères et fils sont accumulés dans le réseau cristallin du zircon et les rapports évoluent selon la Concordia.
C) Il y a 500 millions d'années se présente un épisode de métamorphisme qui s'accompagne d'une réouverture du système à la diffusion et d'une perte de plomb plus ou moins importante selon la taille des zircons.
D) Une fois le système refermé, les désintégrations évoluent de nouveau en système fermé selon les équations de la désintégration radioactive, les zircons restent alignés sur une droite : la Discordia.

Pour l’orthogneiss de l’anse du Cul Rond les géologues ont obtenu le graphique ci-dessus. On observe une discordia qui recoupe la concordia à -2 milliards d’années ce qui correspond à la première ouverture du système soit l'âge de formation de la roche. Puis la discordia recoupe la concordia à -610 millions d’années. A cette époque, nous sommes en pleine orogenèse cadomienne, notre roche connaît son dernier épisode métamorphique avant de remonter peu à peu à la surface. Il faut savoir qu'entre ces deux dates, les informations sont perdues.

⛱ Gneiss, Orthogneiss et Paragneiss ⛱

Le gneiss est une roche métamorphique composant la croûte continentale. Elle contient principalement du quartz, des micas, des feldspaths plagioclases et quelquefois des feldspaths alcalins. La couleur de la roche est variable, mais souvent grise.
Le gneiss se caractérise également par la présence d'une foliation, qui donne à la roche une structure en feuillet. Cette foliation s'observe par une alternance, parfois non visible à l'œil nu, de fins lits clairs composés de quartz, plagioclases et feldspaths, et de lits sombres composés de minéraux ferromagnésiens (micas noirs et parfois amphiboles).
Le gneiss se forme dans la zone profonde de la croûte terrestre, où se développe un métamorphisme de haute température (500-700 °C) et de forte pression lithostatique (2 à 12 kbar). La foliation indique que la roche a subi un épisode de déformation ductile en même temps que le processus métamorphique. Ainsi, lors de l'augmentation de la pression et de la température, la roche d'origine à été écrasée, voire étirée.
Le métamorphisme représente une transformation d'une roche initiale (protolithe) soumises à des conditions de pression et température qui la rendent instable. Un gneiss résultant du métamorphisme d'une ancienne roche magmatique comme le granite ou le basalte sera appelé orthogneiss et un gneiss résultant du métamorphisme d'une ancienne roche sédimentaire (marnes, grès) sera appelé paragneiss. Il existe une grande variété de gneiss, qui diffèrent par leur composition minéralogique, par leur structure et par leur genèse. A l’anse du Cul Rond, vous pouvez ainsi observer des orthogneiss œillés et des paragneiss.

Les orthogneiss œillés affleurent à proximité des paragneiss de l’anse du Cul-Rond. Ils proviennent du métamorphisme d’un granite mis en place au cours de l’orogenèse icartienne. La datation par la méthode U/Pb sur zircon a permis d’attribuer à l’intrusion granitique un âge de 2 milliards d’années (orogenèse icartienne) et à sa transformation en orthogneiss un âge d’environ 610 MA (orogenèse cadomienne).
Le gneiss œillé tire son nom de la présence de gros cristaux de feldspath dont la forme en amande évoque des yeux. La forme en amande a été acquise par étirement et amincissement des extrémités des cristaux de feldspath sous l’action de la hausse de pression et de température au cours du métamorphisme. Entre les gros cristaux roses de feldspaths potassiques (orthose ou microcline), de minces lits clairs quartzofelspathiques alternent avec des lits sombres de micas (biotite).
Les lits de biotite contournent et moulent les yeux de feldspath, ces derniers sont donc antérieurs à la foliation, et antérieurs au métamorphisme. Ils préexistaient à l’état de phénocristaux dans le granite d’origine. Ce qui conduit à penser que les yeux de feldspath sont les vestiges des phénocristaux d’un ancien granite porphyroïde (magmatisme icartien) qui a été ensuite métamorphisé (métamorphisme cadomien).

Les paragneiss représentent l’état actuel d’une série sédimentaire argilo-gréseuse très ancienne (Protérozoïque inférieur, Icartien) qui a subi successivement les orogenèses icartienne (intrusion granitique), cadomienne (métamorphisme intense avec début de fusion), et varisque (filons). Ici, les paragneiss, globalement gris clair à gris sombre, sont formés d’alternances de bandes sombres et claires plus ou moins épaisses. Ils proviennent du métamorphisme d’une série sédimentaire litée. Cette série sédimentaire ancienne a été affectée par l'orogenèse icartienne. Elle est donc âgée de plus de 2 milliards d’années.
Les paragneiss présentent une texture macroscopique orientée, soulignée par les lits sombres riches en biotite et sillimanite. Entre les lits sombres, les lits clairs sont constitués de quartz et de feldspaths (orthose et plagioclase).

Certains blocs de paragneiss se distinguent par la présence de traces d'un début de fusion. Ce sont les gneiss migmatitiques, encore appelés migmatites. Ce début de fusion partielle est un phénomène qui survient lors d'un métamorphisme de très haute pression et haute température (phénomène d'anatexie). La série sédimentaire à l’origine des paragneiss a été enfoui à une profondeur suffisante, entre 20 et 30km, pour atteindre la température de fusion des minéraux clairs (quartz et feldspaths). L’enfouissement s’est effectué au cours de l’orogenèse cadomienne (600MA).

⛱ Quelques définitions ! ⛱

Anaérobie : L’anaérobie est un adjectif relatif à une activité biologique qui demande peu ou pas d'oxygène.

Orogenèse : L'orogenèse est le terme scientifique désignant l'ensemble des mécanismes de formation des montagnes.

Le zircon, est un minéral du groupe des silicates, sous-groupe des nésosilicates. Le zircon se forme pendant la genèse de roches plutoniques comme les granites et les roches alcalines. Lorsqu'il est soumis à des températures et pressions élevées, il ne change pas de phase, il est pratiquement inaltérable sauf par la radioactivité. Un cristal de zircon peut donc rester intact dans des roches qui subissent de forts métamorphismes. On peut ainsi dater la roche initiale, avant son métamorphisme.

Isotope : Élément chimique ayant un même nombre de protons que l’élément chimique de référence, donc une même « place » dans le tableau périodique des éléments, mais un nombre de neutrons différents.

Foliation : Ségrégation des minéraux d'une roche en couches successives sous l'effet d'une pression ou d'une forte température.

Ductile : Qui peut s’étirer sans se rompre.

Anatexie : Processus de fusion partielle, ou totale, des roches métamorphiques soumises à des températures de plus en plus élevées.

⛱ Rappel concernant les Earthcaches : ⛱

Il n'y a pas de conteneur à rechercher ni de logbook à signer. Après avoir été sur les lieux pour chercher les réponses aux questions, loguez cette cache "Found it" et envoyez-moi vos propositions de réponses, en précisant le code GC de la cache, soit via mon profil, soit via la messagerie geocaching.com (Message Center), et je vous contacterai en cas de problème.

⛱ Questions : ⛱

Important :
Veuillez noter que l'accès au site est dépendant de la marée et prévoyez de vous y rendre à marée descendante.

Aux coordonnées de la cache, vous pourrez répondre aux questions ci-dessous avec l'aide de vos observations et du descriptif.

1. Quel âge ont les roches présentées dans cette earthcache ?
2. Comment se nomment la période et l'orogenèse à l’origine de ces roches ?
3. Quel type de datation a été utilisée pour dater ces roches ? Cette méthode peut-elle s’appliquer aux orthogneiss, aux paragneiss ou au deux ? Pourquoi ?
4. Quel type de gneiss se trouve au WP1 ? Décrivez la roche. De quel type de roche s'agissait-il avant métamorphisme ?
5. Quel type de gneiss se trouve au WP2 ? Décrivez la roche. De quel type de roche s'agissait-il avant métamorphisme ?
6. Vous constaterez qu’entre les deux waypoints et alentours il y a de nombreux blocs de gneiss. Chacun de ces blocs possède des motifs qui lui sont propres. A vous de choisir celui qui présente à vos yeux les plus beaux motifs et d’en poster une photo dans votre log.
7. (optionnel) Prenez pour le fun une photo de bernique et postez la dans votre log.

🇬🇧 English 🇬🇧

Please note that access to the site is dependent on the tide and plan to go there at ebb tide.

Now that you're there, get on board, program the time vector to -2,000,000,000 years, turn on the ignition and go 88 miles per hour.....

⛱ A long time ago … ⛱

The Paleoproterozoic: The rocks you will encounter date from the Paleoproterozoic, which extends from −2,500 to −1,600 Ma. At that time, life was essentially represented by bacteria and cyanobacteria. Also appear the oldest known eukaryotes and the oldest multicellular organisms. Cyanobacteria will gradually produce oxygen from −2,450 Ma. This will have the consequence, towards the end of the Paleoproterozoic, of poisoning most of the life forms of this period which were essentially anaerobic. This event is called the Great Oxidation or Oxygen Catastrophe. The Icartian Orogeny: The Icartian orogeny or Icartian cycle corresponds to the period of formation of reliefs dating from the Paleoproterozoic (from ca. -2,200 Ma to -1,600 Ma). Its name comes from the locality of Pointe Icart, in the Channel Islands, in Guernsey. The outcrop surface of the Cartian is the largest there since it occupies a large part of the southern half of the island. We find in France traces of the Icartian orogeny in the state of relic in the Cadomian domain of the Armorican Massif, in particular in the Cotentin at the cove of Cul Rond in La Hague, in the Côtes-d'Armor in Port-Beni in Pleubian and Trébeurden in Trégor and at Moulin-de-la-Rive in Locquirec in Finistère. The formation of this orogeny is still very little known, due to the limited data available, because the Icartian rocks were metamorphosed or eroded during the orogenic cycles that occurred later: Cadomian orogeny and Hercynian orogeny. The tectonic phases associated with this (icartian) orogeny led to the formation of a supercontinent known as Columbia."

⛱ Radiometric dating. ⛱

To date rocks, geologists use relative dating, a method of defining the chronology of rocks according to their position relative to each other. But for more precise dating, they use so-called absolute dating methods like radiometric dating. Uranium-lead dating, uranium-thorium dating or carbon-14 dating are of this type.

Uranium-lead dating is used on granitic rocks but also in its altered or metamorphosed forms (Gneiss, migmatite, etc.). Indeed, uranium is present in zircons, minerals formed during the slow crystallization of granitic plutonic rocks.

Natural uranium is mainly made up of two radioactive isotopes, uranium 235 and uranium 238. Through a succession of chemical reactions, they disintegrate respectively into stable isotopes of lead 207 and lead 206. So the more time passes, the less uranium there is, the more lead there is.

During the formation of zircons, there cannot be lead in its crystal lattice. Thus, if the system has remained closed, all the lead encountered in a zircon comes from the disintegration of uranium. By bringing together all the possible combinations of the uranium-lead ratios for the two pairs of isotopes, the researchers obtained a reference curve for dating, the Concordia curve.

To determine the age of a rock, simply measure its uranium-lead ratio on several samples. If only one value is obtained and it also coincides with the curve, we obtain the age of the rock, that of the crystallization of the zircon.

But sometimes the reported measurements do not show the same uranium-lead ratios and align on a straight line called the discordia line which intersects the concordia curve at two points. The oldest point corresponds to when the system first closed, i.e. the age of rock formation. The second point corresponds to the last reopening of the system, the moment when the rock was affected by the last episode of metamorphism.

A) In the example above, the zircon crystallized 3 billion years ago does not yet contain lead.
B) The system having closed, the uranium 238 decays into lead 206 and the uranium 235 into lead 207, the father and son isotopes are accumulated in the crystal lattice of the zircon and the ratios evolve according to Concordia.
C) 500 million years ago, an episode of metamorphism occurs which is accompanied by a reopening of the system to diffusion and a more or less significant loss of lead depending on the size of the zircons.
D) Once the system is closed, the disintegrations evolve again in a closed system according to the equations of radioactive disintegration, the zircons remain aligned on a straight line: the Discordia.

For the Anse du Cul Rond orthogneiss, the geologists obtained the graph above. We observe a discordia which intersects the concordia at -2 billion years, which corresponds to the first opening of the system, i.e. the age of formation of the rock. Then the discordia intersects the concordia at -610 million years. At this time, we are in full Cadomian orogeny, our rock is experiencing its last metamorphic episode before gradually rising to the surface. You should know that between these two dates, the information is lost.

⛱ Gneiss, Orthogneiss and Paragneiss ⛱

Gneiss is a metamorphic rock that makes up the continental crust. It mainly contains quartz, micas, plagioclase feldspars and sometimes alkaline feldspars. The color of the rock is variable, but often grey.
Gneiss is also characterized by the presence of foliation, which gives the rock a sheet structure. This foliation is observed by an alternation, sometimes not visible to the naked eye, of fine light beds composed of quartz, plagioclase and feldspar, and dark beds composed of ferromagnesian minerals (black micas and sometimes amphiboles).
Gneiss forms in the deep zone of the earth's crust, where metamorphism of high temperature (500-700°C) and high lithostatic pressure (2 to 12 kbar) develops. The foliation indicates that the rock underwent an episode of ductile deformation at the same time as the metamorphic process. Thus, during the increase in pressure and temperature, the original rock was crushed, even stretched.
Metamorphism represents a transformation of an initial rock (protolith) subjected to pressure and temperature conditions which make it unstable. A gneiss resulting from the metamorphism of an old magmatic rock such as granite or basalt will be called orthogneiss and a gneiss resulting from the metamorphism of an old sedimentary rock (marl, sandstone) will be called paragneiss. There is a wide variety of gneisses, which differ in their mineralogical composition, in their structure and in their genesis. At Anse du Cul Rond, you can observe eyed orthogneiss and paragneiss.

The eyed orthogneisses outcrop near the paragneisses of Anse du Cul-Rond. They come from the metamorphism of a granite set up during the Icartian orogeny. Dating by the U/Pb method on zircon has given the granitic intrusion an age of 2 billion years (Icartian orogeny) and its transformation into orthogneiss an age of around 610 MY (Cadomian orogeny).
Eyed gneiss takes its name from the presence of large feldspar crystals whose almond shape evokes eyes. The almond shape was acquired by stretching and thinning of the ends of the feldspar crystals under the action of the increase in pressure and temperature during metamorphism. Between the large pink crystals of potassium feldspars (orthose or microcline), thin light quartzofelspathic beds alternate with dark beds of micas (biotite).
The biotite beds bypass and mold the feldspar eyes, the latter are therefore prior to foliation, and prior to metamorphism. They pre-existed as phenocrysts in the original granite. This suggests that the feldspar eyes are the remains of the phenocrysts of an ancient porphyritic granite (icartian magmatism) which was then metamorphosed (cadomian metamorphism).

The paragneisses represent the current state of a very old clay-sandstone sedimentary series (Lower Proterozoic, Icartian) which successively underwent the Icartian (granite intrusion), Cadomian (intense metamorphism with the onset of melting ), and Variscan (loins). Here, the paragneisses, generally light gray to dark gray, are formed by alternating dark and light bands of varying thickness. They come from the metamorphism of a layered sedimentary series. This ancient sedimentary series was affected by the Icartian orogeny. It is therefore more than 2 billion years old.
The paragneisses show an oriented macroscopic texture, highlighted by the dark beds rich in biotite and sillimanite. Between the dark beds, the light beds consist of quartz and feldspars (orthoclase and plagioclase).

Some blocks of paragneiss are distinguished by the presence of traces of the beginning of fusion. These are migmatitic gneisses, also called migmatites. This beginning of partial fusion is a phenomenon that occurs during a metamorphism of very high pressure and high temperature (phenomenon of anatexis). The sedimentary series at the origin of the paragneiss was buried at a sufficient depth, between 20 and 30km, to reach the melting temperature of clear minerals (quartz and feldspar). The burial took place during the Cadomian orogeny (600MA).

⛱ Some definitions ! ⛱

Anaerobic: Anaerobic is an adjective relating to biological activity that requires little or no oxygen.

Orogeny: Orogeny is the scientific term for all the mechanisms of mountain formation.

Zircon, is a mineral of the silicate group, subgroup of the nesosilicates. Zircon forms during the genesis of plutonic rocks like granites and alkaline rocks. When subjected to high temperatures and pressures, it does not change phase, it is practically unalterable except by radioactivity. A zircon crystal can therefore remain intact in rocks that undergo strong metamorphisms. We can thus date the initial rock, before its metamorphism.

Isotope: Chemical element having the same number of protons as the reference chemical element, therefore the same “place” in the periodic table of the elements, but a different number of neutrons.

Foliation: Segregation of minerals in a rock into successive layers under the effect of pressure or high temperature.

Ductile: Can stretch without breaking.

Anatexia: Process of partial or total melting of metamorphic rocks subjected to increasingly high temperatures.

⛱ Logging Requirements : ⛱

There is no container to find or a logbook to sign. After having been on the spot to look for the answers to the questions, log this "Found it" cache and send me your suggested answers, specifying the GC code of the cache, either via my profile or via geocaching.com messaging (Message Center), and I will contact you if there is any problem.

⛱ Questions : ⛱

Important :
Please note that access to the site is dependent on the tide and plan to go there at ebb tide.

At the coordinates of the cache, you can answer the questions below with the help of your observations and the description.

1. How old are the rocks presented in this earthcache?
2. What is the name of the period and the orogeny at the origin of these rocks?
3. What type of dating was used to date these rocks? Can this method be applied to orthogneisses, paragneisses or both? For what ?
4. What type of gneiss is found at WP1? Describe the rock. What type of rock was it before metamorphism?
5. What type of gneiss is found at WP2? Describe the rock. What type of rock was it before metamorphism?
6. You will find that between the two waypoints and around there are many blocks of gneiss. Each of these blocks has its own patterns. It's up to you to choose the one that presents the most beautiful patterns to your eyes and post a photo of it in your log.
7. (optional) Take a photo of a barnacle for fun and post it in your log.

⛱ Map ⛱