Les stylolithes du calcaire urgonien
par ipln | GCA6VT1 | Valence
â–ş Partie 1 : Le site â—„
Le Palais consulaire de Valence fut inauguré en 1927. Son architecture conjugue classicisme et modernité, d’après les plans de l’architecte Louis Bozon. Cet édifice est labellisé « Architecture Contemporaine Remarquable ».
Pour cette EarthCache, nous allons nous intéresser à ses pierres de construction, le calcaire urgonien, ainsi qu’aux stigmates portées par celles-ci, les stylolithes.
â–ş Partie 2 : Le calcaire urgonien â—„
â–ş Origines
Le Palais Consulaire est construit en pierres formées durant l’Urgonien, regroupant les étages géologiques du Barrémien et de l’Aptien.
Imaginez-vous dans le Vercors, 110 millions d’années auparavant, alors que la région était recouverte par une mer tropicale. Idéal pour bronzer et siroter un cocktail, n’est-ce pas ? Mais voilà , l’eau s’est retirée… et la terre s’est soulevée !
Le calcaire est une roche sédimentaire détritique. Elle s’est formée au fond de cette mer par accumulation de sédiments (restes d’animaux marins et débris rocheux).
Les plissements alpin et pyrénéo-provençal ont contribué à porter les calcaires urgoniens hors de l’eau, les offrant aujourd’hui à l’affleurement dans le Vercors. De manière plus générale, ce faciès de calcaire est très abondant dans l’ensemble des chaînons subalpins (Vercors, Chartreuse, Bauges, etc.), du sud-est de la France à la Suisse orientale.
â–ş Description
Contrairement à d’autres calcaires (tuffeau de Touraine par exemple), le calcaire urgonien est une roche dure. De couleur très claire (blanc, gris), ce calcaire est caractérisé par une pâte parfaitement cimentée par des cristallisations de calcite pure. Ainsi sa cassure est presqu’aussi esquilleuse que celle d’un silex.
Une autre caractéristique est sa richesse en fossiles, plus particulièrement en rudistes.
â–ş Partie 3 : Les stylolithes â—„
â–ş DĂ©finition
Les pierres de calcaire urgonien du Palais consulaire portent des stigmates appelées stylolithes : ce sont les marques d'un passé mouvementé de la roche.
Le nom stylolithe (ou stylolite) vient des mots grecs stylos (pilier) et lithos (pierre). Un stylolithe est une structure géologique se formant lors de la déformation en compression d'une roche. Il consiste en une surface crénelée au niveau de laquelle la roche s'est dissoute sous des forces de compression importantes. Le stylolithe se présente sous la forme d'une ligne en dents de scie en plan de coupe transversal.
â–ş MĂ©canismes de formation
Les stylolithes se forment principalement dans les roches sédimentaires carbonatées, et en particulier le calcaire. Lorsqu'une compression suffisamment importante est appliquée sur un bloc rocheux, celui-ci tend à se déformer. Sa dimension se réduit dans la direction de la contrainte maximale, et s'étend dans la direction perpendiculaire de plus petite contrainte.
Une zone du bloc rocheux connaît alors une dissolution des particules silicatées et carbonatées. Un joint se forme à partir des résidus de la dissolution (argiles principalement, sulfures, matières organiques), et apparaissent plus sombres que la roche. Cette dissolution répond à la contrainte maximale subie, en permettant de réduire la taille de la roche dans la direction de cette contrainte. La surface stylolithique s'étend alors selon un plan perpendiculaire à la contrainte maximale appliquée sur la roche.
La forme irrégulière du stylolithe serait due à la présence de certains minéraux (pyrite, quartz) qui dévieraient les pics.
Les fluides contenant les éléments solubilisés migrent et remplissent des fentes de tension, qui se forment perpendiculairement au joint de stylolithe. Ces fentes de tension s'ouvrent dans la direction des contraintes minimales, et permettent l'extension du bloc rocheux dans cette direction.
► Classification géométrique
La géométrie des stylolithes peut être variée selon les conditions de formation. Une classification fut établie par Park et Schot (1968) avec 6 types :
â–ş Orientation et relation avec litage
La formation d'un stylolithe est également caractérisée par son orientation par rapport au litage de la roche, c'est-à -dire par rapport aux couches sédimentaires successives. Six orientations distinctes ont été définies, trois simples et trois mixtes. Dans ce qui suit, nous nous intéressons seulement aux premières.
- Stylolithes horizontaux : Ce type se produit parallèlement au litage des roches. Ce type est le plus souvent trouvé dans des roches sédimentaires stratifiées qui n'ont pas été affectées par une activité tectonique structurelle ou métamorphique intense.
- Stylolithes verticaux : Ce type est lié à la stratification à angle droit. Il est causé par une compression agissant perpendiculaire au litage.
- Stylolithes inclinés : Ce type est orienté obliquement par rapport au litage.
Il existe également trois types mixtes : stylolithes inclinées horizontalement transversales ; stylolithes inclinées verticalement transversales; et stylolithes d'interconnexion de réseau.
Pour valider cette EarthCache, rendez-vous aux Waypoints indiqués, et répondez aux questions suivantes.
0 ► Joignez à votre log une photographie permettant de vous identifier (visage, GPS, pseudo, etc.) avec le Palais en arrière-plan. Merci de ne pas montrer des éléments qui pourraient compromettre la résolution de la cache.
1 â–ş Au Waypoint 1, observez la zone A. De quel type est ce stylolithe ?
2 â–ş Au Waypoint 2, observez la zone B.
2a. Combien comptez-vous de stylolithes sur cette pierre ?
2b. Quel est leur type ?
2c. Quelle est leur orientation ?
2d. Des éléments sont incrustés dans la roche : de quoi s’agit-il ?
Rappels concernant les « EarthCaches » :
Il n’y a pas de contenant à rechercher aux coordonnées, ni de carnet à signer sur place. Il suffit de se rendre sur les lieux, de répondre aux questions ci-dessus, et de nous envoyer vos propositions de réponse soit via notre profil, soit la messagerie geocaching.com (Message Center).
Vous pouvez loguer un « Found it » sans attendre notre confirmation. Nous vous contacterons en cas de problème ou pour fournir d’éventuelles précisions.
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Bon GĂ©ocaching !
â–ş Part 1: The site â—„
The Consular Palace in Valencia was inaugurated in 1927. Its architecture combines classicism and modernity, according to the plans of architect Louis Bozon. This building is labeled "Remarkable Contemporary Architecture".
This EarthCache, focus in its building stones, the urgonian limestone, as well as in the stigmata carried by them, the styloliths.
â–ş Part 2 : The Urgonian limestone â—„
â–ş Origins
The Consular Palace is built with stones formed during the Urgonian, grouping together the geological stages of the Barremian and the Aptian.
Imagine yourself in the Vercors, 110 million years ago, when the region was covered by a tropical sea. Ideal for sunbathing and sipping a cocktail, isn't it? But then the water receded... and the earth rose!
Limestone is a detrital sedimentary rock. It was formed at the bottom of this sea by accumulation of sediments (remains of marine animals and rocky debris).
The Alpine and Pyrenean-Provençal folds have contributed to bring the urgonian limestones out of the water, offering them today in outcrop in the Vercors. In a more general way, this limestone facies is very abundant in all the subalpine ranges (Vercors, Chartreuse, Bauges, etc.), from the south-east of France to eastern Switzerland.
â–ş Description
Contrary to other limestones (tuffeau of Touraine for example), the urgonian limestone is a hard rock. Of very clear color (white, grey), this limestone is characterized by a paste perfectly cemented by crystallizations of pure calcite. Thus its break is almost as esquilleuse as that of a flint.
Another characteristic is its richness in fossils, more particularly in rudists.
â–ş Part 3: The stylolites â—„
â–ş Definition
The Urgonian limestone stones of the Consular Palace bear stigmatas called stylolites: these are the marks of the rock turbulent past.
The name stylolite comes from the Greek words stylos (pillar) and lithos (stone). A stylolite is a geological structure formed during the compressive deformation of a rock. It consists of a crenellated surface where the rock has dissolved under significant compressive forces. The stylolite is in the form of a sawtooth line in a transverse sectional plane.
â–ş Mechanisms of formation
Stylolites are mainly formed in carbonate sedimentary rocks, and in particular limestone. When sufficient compression is applied to a rock block, it tends to deform. Its dimension decreases in the direction of the maximum stress, and extends in the perpendicular direction corresponding to the smallest stress.
An area of the stone then has dissolution of silicate and carbonate particles. A seal is formed from the residues of the solution (mainly clays, sulphides, organic matter), and appears darker than rock. This dissolution responds to the maximum stress applied, by making it possible to reduce the size of the rock in the direction of this stress. The stylolithic surface then extends along a plane perpendicular to the maximum stress applied to the rock.
The irregular shape of the stylolite would be due to the presence of some minerals (pyrite, quartz) which would deflect the peaks.
The fluids containing the solubilized elements migrate and fill in tension slots, which are formed perpendicular to the stylolite seal. These tension slots open in the direction of minimum stress, and allow the rock to extend in that direction.
â–ş Geometric classification
The geometry of the stylolites can be varied depending on the formation conditions. A classification was established by Park and Schot (1968) with 6 types :
â–ş Orientation and relationship to bedding
The formation of a stylolite is also characterized by its orientation with respect to the rock bedding, that is to say with respect to the successive sedimentary layers. Six distinct orientations have been defined, three single and three mixed. In what follows, we are only interested in the firsts:
- Horizontal stylolites : This type occurs parallel or nearly parallel to the bedding of rocks. It is most frequently found in layered sedimentary rocks, mostly in carbonate rocks, which have not been affected by intensive tectonic structural activity or metamorphism.
- Vertical stylolites : This type of stylolite is related to the bedding at right angles. It is caused by pressure acting perpendicularly to the bedding.
- Inclined stylolites : This type is obliquely oriented with respect to the bedding.
Il also exist three mixed types: horizontal-inclined (vertical) or crosscutting stylolites; vertical-inclined (horizontal) or crosscutting stylolites; and interconnecting network stylolites.
To validate this EarthCache, go to the Waypoints, and answer the following questions.
0 â–ş Attach a photo to your log that identifies you (face, GPS, nickname, etc.) with the Palace in the background. Please do not show anything that could compromise the cache solution.
1 â–ş At Waypoint 1, look at area A. What type of stylolith is this?
2 â–ş At Waypoint 2, look at area B.
2a. How many stylolithes on this stone ?
2b. Of what type?
2c. Of what orientation?
2d. Elements are encrusted in the rock: what are they?
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