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[EC Lille] 1- Une cathédrale transparente EarthCache

Hidden : 4/17/2023
Difficulty:
2 out of 5
Terrain:
1 out of 5

Size: Size:   other (other)

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Geocache Description:


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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.




Le site


Par Velvet — Travail personnel, CC BY-SA 3.0

Élevée en l'honneur de la Vierge Marie sous le vocable de Notre-Dame-de-la-Treille, du nom d'une statue miraculeuse qui fait l'objet d'une dévotion particulière à Lille depuis le XIIIe siècle, la cathédrale n'est à l'origine qu'une chapelle votive. Le projet de son édification, porté par une commission qui réunit des représentants du clergé et de la haute bourgeoisie industrielle créée en 1853, répond à un double objectif.

D'abord, reconstruire une grande église au cœur de la ville, après la destruction pendant la Révolution de la collégiale Saint-Pierre qui abritait la statue de Notre-Dame de la Treille depuis plus de six cents ans. Ensuite, promouvoir la création d'un siège épiscopal à Lille, qui appartient alors à l'archidiocèse de Cambrai, création jugée indispensable pour asseoir le statut de capitale religieuse de la ville et disposer des ressources nécessaires à la moralisation d'une population ouvrière qui ne cesse de croître sous les effets de la révolution industrielle. C'est pourquoi l'édifice est conçu d'emblée par ses commanditaires comme une future cathédrale.

Sa construction, qui s'est étalée sur près de cent cinquante ans, a débuté symboliquement en 1854 par la pose d'une première pierre et le lancement d'un concours international pour la conception d'un édifice inspiré du « gothique de la première moitié du XIIIe siècle ».

Engagée en 1856, la construction de l'église rencontre ensuite de nombreuses difficultés, en particulier pour réunir les financements nécessaires à la poursuite des travaux. Ils sont réalisés par tranche, sous la direction de plusieurs générations d'architectes, de 1856 à 1975, pour s'achever en 1999 par la pose d'une façade très moderne, une partie du programme initial, qui comportait notamment un massif ouest constitué de deux grandes tours encadrant une rosace, ayant été abandonnée.

Simple chapelle à l'origine, Notre-Dame-de-la-Treille se voit conférer le titre de basilique mineure par le pape Pie X en 1904. Le 25 octobre 1913, Notre-Dame-de-la-Treille devient cathédrale.

Ouverture de la Cathédrale :

La Cathédrale est ouverte :
- du mardi au dimanche de 10H30 à 18H15 sauf le lundi de 14H00 à 18H15
- en janvier et février, du lundi au dimanche de 14H00 à 18H15
- en juillet et août, du lundi au dimanche de 11H00 à 19H00
La Cathédrale est fermée les jours fériés civils : le 1er janvier, le Lundi de Pâques, le 1er et le 08 mai, le Lundi de Pentecôte, le 14 juillet et le 11 novembre.



Un peu de géologie

♦ Les propriétés des minéraux

Un minéral est un solide naturel, homogène, possédant une composition chimique définie et une structure atomique ordonnée.
Les minéraux possèdent des propriétés physiques qui permettent de les distinguer entre eux et qui permettent de les identifier.

> La dureté (résistance à la rayure)

La dureté d'un minéral correspond à sa résistance à se laisser rayer. Elle est variable d'un minéral à l'autre. Certains minéraux sont très durs et d'autre plutôt tendres

La dureté des minéraux est estimée grâce à l'échelle de Mohs, du nom du minéralogiste qui l'a établie. C'est une échelle de comparaison de dureté des matériaux qui possède dix degrés, du talc (très tendre) au diamant (très dur). Quand on veut comparer deux minéraux, on regarde lequel raye l’autre afin de déterminer le plus dur des deux. Les minéraux de dureté 1 et 2 peuvent être rayés par l’ongle. Une pièce de monnaie peut rayer ceux de dureté 3, un clou ceux de dureté 4. Une lame de canif et un couteau en acier inoxydable rayent respectivement les minéraux de dureté 5 et 6. Ceux de dureté 7 et plus rayent le verre. Le diamant est de dureté 10 et ne peut être rayé que par un autre diamant.



> La composition chimique

Un minéral est défini par sa composition chimique. Les minéraux peuvent être composés d'un seul  élément chimique, comme le graphite ou le diamant, composés tous les deux de carbone (C), ou de plusieurs éléments chimiques

> La structure cristalline (forme des cristaux)

Chaque minéral cristallise dans un système donné, qu'on appelle un système cristallin. Un minéral donné reproduira toujours les mêmes formes régies par ce système.

> La couleur du minéral

Il y a une grande variété de couleurs chez les minéraux et on ne peut identifier un minéral uniquement à sa couleur. La couleur des minéraux dépend des lumières absorbées.
- Des spécimens de couleurs différentes peuvent représenter le même minéral, comme le quartz qui présente plusieurs variétés selon la couleur : incolore limpide (cristal de roche), violet (améthyste), noir enfumé, bleu
- Des spécimens qui ont tous la même couleur peuvent représenter des minéraux tout à fait différents.

> Le trait (couleur de la poudre d'un minéral)

Le trait correspond à la couleur de la poudre des minéraux. Cette propriété se détermine par la trace laissée par le minéral lorsqu'on le frotte sur une plaque de porcelaine non émaillée.
Par exemple, l’hématite laisse apparaître un trait brun rougeâtre sur la plaque de porcelaine. La pyrite, de couleur jaune or, laisse un trait noir.

> La transparence

C'est la capacité d'un minéral à laisser passer la lumière. Voir plus loin.

> L’éclat (réflexion de la lumière)

Il s'agit de l'aspect qu’offre la surface de l’échantillon lorsqu’elle réfléchit la lumière. Voir plus loin.

> Clivage (plans de faiblesse déterminés)

Il s'agit de la propriété d’un minéral à se fracturer sous l’impact d’un choc, ou quand il est soumis à une pression, suivant des directions qui lui sont propres.
Il correspond à des plans de faiblesse dans la structure cristalline. Un minéral va donc se briser facilement le long des plans de clivage, alors qu'il ne se brisera jamais selon ses faces cristallines.

> Densité (rapport entre le poids du minéral et son volume d’eau)

La densité des minéraux est une propriété mesurable ; elle est une constante physique qui caractérise un minéral donné.
Beaucoup de minéraux ont une densité qui se situe autour de 2,7 gr/cm3, soit 2,7 fois plus lourd qu'un volume égal d'eau. Mais certains ont une densité relativement faible, comme le sel qui a une densité de 2,1 ; d'autres se situent à l'autre extrême, comme la galène (sulfure de plomb) avec une densité de 7,5 et l'or dont la densité est de 19,3.

> Effervescence (réaction à l’acide)

Certains minéraux vont réagir au contact de l'acide.
Les minéraux de la classe des carbonates sont décomposés chimiquement par les acides. Cette réaction chimique dégage des bulles de gaz carbonique, un phénomène qu'on qualifie d'effervescence (un bouillonnement).
 

> Propriétés optiques

Les propriétés optiques constituent un élément diagnostique fondamental dans l'identification d'un minéral.
Chaque groupe de minéraux possède ses propriétés optiques, c'est à dire qu'ils transmettent différemment la lumière et qu'ils produisent des couleurs caractéristiques lorsqu'ils sont observés en lumière polarisée, ce qui permet de les identifier.
 

> Et d'autres encore...

... comme la conductibilité électrique, le magnétisme, la photoluminescence, la radioactivité


♦ La lumière "minérale" 

Toutes les roches (ou presque) sont transparentes dès lors qu'on les détaille en très fines lamelles. L'utilisation du microspcope dans ces conditions permet de meiux caractériser leur composition minérale.

La plus grande partie des minéraux absorbe les rayons lumineux.
Certains minéraux sont parfaitement transparents (comme le cristal de roche), d'autres plutôt translucides (comme l'albâtre, une variété de gypse opalescent) ou opaques (magnétite, galène). 

  • Un matériau translucide est traversé par la lumière mais diffuse une partie des rayons lumineux. 
  • Un milieu est transparent quand la lumière est propagée en ligne droite et qu'aucune onde lumineuse n'est absorbée. 
  • Un matériau opaque stoppe tous les rayons lumineux (la lumière est absorbée ou réfléchie)

Les minéraux montrent aussi des éclats très variés.

  • l’éclat vitreux : c’est le plus courant. Il rappelle l’éclat du verre comme le quartz.
  • l’éclat métallique : au sein des catégories créées par les joailliers, il est le plus fort ; il réfléchit pratiquement toute la lumière, tels des miroirs. Par exemple la piryte et la marcassite.
  • l'éclat adamantin : il rappelle l'éclat du diamant. Les minéraux les plus brillants sont dits adamantins.
  • l’éclat gras : cet éclat caractérise des minéreaux dont la surface semble être enduite d’huile ou de graisse. Le soufre, par exemple.
  • l’éclat soyeux : il est typique des minéraux fibreux, comme le gypse composé de feuillets liés entre eux par des liaisons faibles, ce qui le rend fragile.
  • l’éclat nacré : il est caractéristique des minéraux transparents à semi-transparents comme la calcédoine ou l’agate. La brillance et les dégradés nacrés de ces minéraux, quand ils sont polis,
    sont dus à sa composition, faite d’une succession de couches de natures légèrement différentes. Celles-ci témoignent de la variation des conditions de température et de pression au cours de la cristallisation.
  • l’éclat cireux : caratérise les minéraux dont la surface semble recouverte d’une couche de cire comme certaines opales.
  • l’éclat terne ou terreux : les minéraux aux surfaces mates, sans poli ou granuleuses, présentent cet éclat.


Certains cristaux présentent des couleurs différentes selon leur sens d’observation et la direction de la lumière. Ce phénomène s’appelle le pléochroïsme. Ces nuances au sein d’un minéral sont dues à l’absorption inégale de la lumière par le cristal selon la direction et le point d’entrée des rayons lumineux qui le frappent. Ce phénomène est lié à la structure du minéral.



♦ Le marbre

En géologie, le marbre est une roche métamorphique dérivée du calcaire et constituée principalement de cristaux de calcite. En architecture, sculpture et marbrerie ce terme peut désigner n'importe quelle pierre (pierre marbrière) difficile à tailler et capable de prendre un beau poli, dont les plus courantes sont les « vrais » marbres (au sens géologique).

Les marbres de la géologie présentent une grande diversité de coloris, bien que la couleur de base de la calcite soit le blanc. On y trouve fréquemment des veines appelées marbrures. Les veines et les coloris sont généralement dus à des inclusions d'oxydes métalliques.

Pour les scientifiques, un marbre est une roche métamorphique dérivant d'un calcaire ou d'une dolomie sédimentaire ayant été transformée généralement par métamorphisme régional ou plus rarement par métamorphisme de contact. Dans ce processus de transformation de la roche originelle, les structures sédimentaires sont effacées et la roche carbonatée recristallise en un amas de cristaux de calcite et/ou de dolomie engrenés de dimensions millimétriques à centimétriques. Les intercalations argileuses, les minéraux détritiques ou les oxydes minéraux présents dans le carbonate originel donnent alors au marbre diverses colorations et veinages polychromes du plus grand effet esthétique.



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... aux coordonnées de la cache devant l'entrée de la cathédrale, et joignez-là à votre log ou à vos réponses

Question 1 - Observez la roche qui constitue la sobre et contemporaine façade externe de la cathédrale. Combien de propriétés physiques des minéraux (cf leçon en description de la cache) pouvez-vous utiliser pour cette roche, puis tilisez-les afin de la décrire plus précisément.

Question 2 - Entrez maintenant dans la cathédrale, et observez de nouveau cette roche. Décrivez-la.

Question 3 - Quelle propriété majeure supplémentaire des minéraux pouvez-vous observer désormais ici ? Catégorisez la roche de façon à caractériser cette propriété ici ((cf leçon en description de la cache).

Question 4 - Comment expliquez-vous les différentes colorations ? Peut-on parler de pléocroïsme ici (expliquez) ? 

Question 5 - Suite à cette observation à l'oeil nu, pensez-vous que la composition minérale et chimique de ces dalles de marbre est uniforme (expliquez) ?



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

♦ Properties of minerals

A mineral is a natural, homogeneous solid with a defined chemical composition and an ordered atomic structure.
Minerals have physical properties that allow them to be distinguished from each other and that allow them to be identified.

> Hardness (scratch resistance)

The hardness of a mineral corresponds to its resistance to being scratched. It varies from one mineral to another. Some minerals are very hard and others rather soft

The hardness of minerals is estimated using the Mohs scale, named after the mineralogist who established it. It is a scale for comparing the hardness of materials which has ten degrees, from talc (very soft) to diamond (very hard). When we want to compare two minerals, we look at which one scratches the other in order to determine the harder of the two. Minerals of hardness 1 and 2 can be scratched by the fingernail. A coin can scratch those of hardness 3, a nail those of hardness 4. A penknife blade and a stainless steel knife scratch minerals of hardness 5 and 6 respectively. Those of hardness 7 and more scratch glass. The diamond is 10 hardness and can only be scratched by another diamond.



> Cheminal composition 

A mineral is defined by its chemical composition. Minerals can be composed of a single chemical element, such as graphite or diamond, both composed of carbon (C), or of several chemical elements

> Crystal structure (shape of crystals)

Each mineral crystallizes in a given system, which is called a crystal system. A given mineral will always reproduce the same forms governed by this system.

> Mineral color

There is a wide variety of colors among minerals and one cannot identify a mineral solely by its color. The color of the minerals depends on the light absorbed.
- Specimens of different colors can represent the same mineral, such as quartz which has several varieties depending on the color: clear colorless (rock crystal), purple (amethyst), smoky black, blue
- Specimens that all have the same color can represent completely different minerals.

> Line (color of the powder of a mineral)

The line corresponds to the color of the mineral powder. This property is determined by the trace left by the mineral when it is rubbed on an unglazed porcelain plate.
For example, hematite leaves a reddish-brown line on the porcelain plate. Pyrite, golden yellow in color, leaves a black line.

> Transparency

It is the ability of a mineral to let light through. To see further.

> Shine (reflection of light)

This is the appearance that the surface of the sample has when it reflects light. To see further.

> Cleavage (determined planes of weakness)

It is the property of a mineral to fracture under the impact of a shock, or when it is subjected to pressure, following directions which are specific to it.
It corresponds to planes of weakness in the crystal structure. A mineral will therefore break easily along the cleavage planes, whereas it will never break along its crystalline faces.

> Density (ratio between the weight of the mineral and its volume of water)

Mineral density is a measurable property; it is a physical constant that characterizes a given mineral.
Many minerals have a density that is around 2.7 gr/cm3, or 2.7 times heavier than an equal volume of water. But some have a relatively low specific gravity, such as salt which has a specific gravity of 2.1; others are at the other extreme, such as galena (lead sulphide) with a specific gravity of 7.5 and gold with a specific gravity of 19.3.

> Effervescence (acid reaction)

Some minerals will react on contact with acid.
Minerals of the carbonate class are chemically decomposed by acids. This chemical reaction releases bubbles of carbon dioxide, a phenomenon called effervescence (bubbling).
 

> Optical properties

The optical properties constitute a fundamental diagnostic element in the identification of a mineral.
Each group of minerals has its own optical properties, ie they transmit light differently and produce characteristic colors when observed in polarized light, which allows them to be identified.
 

> And even more...

... such as electrical conductivity, magnetism, photoluminescence, radioactivity.


♦ "Mineral" light

All the rocks (or almost) are transparent when they are cut into very thin strips. The use of the microscope under these conditions makes it possible to better characterize their mineral composition.

Most minerals absorb light rays.
Some minerals are perfectly transparent (like rock crystal), others rather translucent (like alabaster, a variety of opalescent gypsum) or opaque (magnetite, galena).
  • A translucent material is crossed by light but diffuses part of the light rays.
  • A medium is transparent when light travels in a straight line and no light waves are absorbed.
  • An opaque material stops all light rays (light is absorbed or reflected)

The minerals also show a wide variety of shines.

  • vitreous shine: this is the most common. It recalls the shine of glass like quartz.
  • metallic shine: within the categories created by jewelers, it is the strongest; it reflects practically all the light, like mirrors. For example piryte and marcasite.
  • the adamantine shine: it recalls the brilliance of the diamond. The brightest minerals are said to be adamantine.
  • greasy shine: this luster characterizes minerals whose surface seems to be coated with oil or grease. Sulfur, for example.
  • silky shine: it is typical of fibrous minerals, such as gypsum, composed of sheets linked together by weak bonds, which makes it fragile.
  • pearly shine: it is characteristic of transparent to semi-transparent minerals such as chalcedony or agate. The brilliance and the pearly gradations of these minerals, when they are polished, are due to its composition, made up of a succession of slightly different layers. These testify to the variation of the temperature and pressure conditions during the crystallization.
  • waxy shine: characterizes minerals whose surface seems covered with a layer of wax like some opals.
  • dull or earthy shine: Minerals with dull, unpolished or grainy surfaces exhibit this luster.


Some crystals have different colors depending on their direction of observation and the direction of the light. This phenomenon is called pleochroism. These nuances within a mineral are due to the uneven absorption of light by the crystal depending on the direction and entry point of the light rays that strike it. This phenomenon is related to the structure of the mineral.



♦ Marble

In geology, marble is a metamorphic rock derived from limestone and consisting mainly of calcite crystals. In architecture, sculpture and marble, this term can refer to any stone (marble stone) that is difficult to cut and capable of taking a beautiful polish, the most common of which are "real" marbles (in the geological sense).

The marbles of geology present a great diversity of colors, although the basic color of calcite is white. There are frequently veins called marbling. The veins and colors are generally due to inclusions of metallic oxides.

For scientists, a marble is a metamorphic rock derived from limestone or sedimentary dolomite having been generally transformed by regional metamorphism or more rarely by contact metamorphism. In this process of transformation of the original rock, the sedimentary structures are erased and the carbonate rock recrystallizes in a cluster of calcite and/or dolomite crystals intermeshed in millimetric to centimetric dimensions. The clayey intercalations, detrital minerals or mineral oxides present in the original carbonate then give the marble various colors and polychrome veining of the greatest aesthetic effect.


Questions

Question 0 - Take a photo of yourself, or your distinctive geocacher object, or your nickname written on a sheet of paper or in your hand... at the coordinates of the cache in front of the entrance to the cathedral, and attach it to your log or to your answers

Question 1 - Observe the rock which constitutes the sober and contemporary external facade of the cathedral. How many physical properties of minerals (see lesson in description of the cache) can you use for this rock, then use them to describe it more precisely.

Question 2 - Now enter the cathedral, and observe this rock again. Describe it.

Question 3 - What additional major property of minerals can you now observe here? Categorize the rock in such a way as to characterize this property here (see lesson in description of the cache).

Question 4 - How do you explain the different colorings? Can we speak of pleocroism here (explain)?

Question 5 - Following this observation with the naked eye, do you think that the mineral and chemical composition of these marble slabs is uniform (explain).





Additional Hints (No hints available.)