# 17 Postolonnec : datation relative de filons EarthCache

La presqu’île de Crozon offre un rivage découpé dans un mille-feuilles de roches sédimentaires, d’âge paléozoïque.

C’est en effet à partir de -475 millions d’années que s’est formé l’essentiel du sous-sol. À cette époque, la Bretagne était située sous la mer, près du pôle Sud, en bordure d’un méga-continent appelé Gondwana.

Les particules de sable et de vase transportées du continent vers la mer s’y sont déposées en couches successives. Compactées au fil du temps, elles se sont transformées en grès et en argilites. Quelques animaux marins, ainsi que les traces de leurs activités, ont en même temps été fossilisés.

Cette sédimentation marine, perturbée en presqu’île de Crozon par une activité volcanique (-448 millions d'années), s’est poursuivie sur près de 150 millions d'années, pendant la lente dérive du Gondwana vers le Nord. Près de 3 500 mètres d’épaisseur de sédiments se sont ainsi accumulés, en enregistrant des environnements marins périglaciaires (-444 millions d'année) puis tropicaux (-385 millions d'années).

Vers -320 millions d'années, la collision entre les plaques Gondwana et Laurussia, lors de la constitution de la Pangée, a entraîné la formation d’une immense chaîne de montagnes (la chaîne varisque ou hercynienne) dont les sommets pouvaient atteindre 4 000 mètres d’altitude en Bretagne.

Soumises à d’énormes pressions tectoniques, les roches de la future presqu’île se sont plissées et facturées. Tout en perdant leur horizontalité initiale, les couches sédimentaires se sont transformées : les grès ont évolué en quartzites et les argiles en schistes.

Depuis lors émergée, cette imposante chaîne de montagnes a été érodée, puis à nouveau fracturée lors de l’ouverture de l’océan Atlantique (-180 millions d'années)

Les fluctuations du niveau marin, dues à l’alternance d’épisodes glaciaires et tempérés au Quaternaire (de -2.6 millions d'années à nos jours) ont enfin dessiné le trait de côte de cet ancien massif (le Massif armoricain), dont les plus hautes collines avoisinent aujourd’hui les 400 mètres d’altitude.

👉 Histoire géologique de la presqu'île de Crozon en dessins.

Sources : https://www.reservepresquiledecrozon.bzh

Crozon Peninsula boasts a shoreline carved out of many strata of sedimentary rock dating back to the Paleozoic Era.

In fact, most of its subsoil was formed some 475 million years ago (mya). At that time, Brittany was under water, close to the South Pole, at the edge of a supercontinent called Gondwana.

Particles of sand and mud carried from the continent out to the sea were deposited there in successive layers. Compacted over time, they gradually transformed into sandstone and mudstone. Some sea animals along with traces of their activities, were fossilized at the same time.

This marine sedimentation, that was disrupted by volcanic activity on Crozon Peninsula (448 mya), continued over the course of nearly 150 million years (myr), during Gondwana’s slow drift northwards. Nearly 3,500 meters of sediments accumulated in depth, where both periglacial and then tropical marine environments were recorded (444 and 385 mya, respectively).

Around 320 mya, the collision of the Gondwana and Laurussia plates, during the assembly of Pangea, led to the formation of an immense mountain range (the Variscan or Hercynian orogeny) whose peaks stood as high as elevation of 4,000 meters in Brittany.

Subjected to tremendous tectonic pressure, the rocks of the future peninsula folded and farctured. Whilst losing their initial horizontality, the sedimentary layers were transformed : the sandstone evolved into quartzite and the mudstone into shale.

After emerging, the imposing mountain range eroded and then fractured again at the time of opening of the Atlantic Ocean (180 mya).

Fluctuations in the sea level, caused by the alternating glacial and tempered episodes of the Quaternary period (from 2.6 mya to the present day), finally drawing the coastline of the ancient Armorican mountain range, whose tallest hillsides now rise to altitudes of around 400 meters.

👉 Geologic timeline illustrations of Crozon peninsula (only in french).

Sources : https://www.reservepresquiledecrozon.bzh

Les falaises de Postolonnec offrent une coupe dans des archives sédimentaires marines. Les fossiles d’animaux marins et les structures sédimentaires qui s’y trouvent ont permis aux géologues de mettre en évidence plusieurs cycles de variation du niveau marin, survenus sur 20 millions d’années. Les schistes sombres témoignent d’une période où le niveau marin était haut (dépôt de vases fines en milieu calme et profond) tandis que les grès clairs traduisent un épisode de bas niveau marin (dépôt de sable en milieu agité et peu profond).

En raison de la qualité des affleurements, cette coupe géologique a été choisie comme localité type pour définir la « Formation de Postolonnec » (-470 à -453 Ma).

Au travers de cette cache, nous vous proposons de dater relativement deux filons, c'est à dire indiquer leur ordre de formation l'un par rapport à l'autre.

 The cliffs of Postolonnec provide a cross-section of marine sedimentary archives. The fossils of marine animals and the sedimentary structures found there have allowed geologists to highlight several cycles of sea level variation that occurred over 20 million years. The dark shales show a period when the sea level was high (deposition of fine mud in a calm and deep environment) while the light sandstones indicate an episode of low sea level (deposition of sand in an agitated and shallow environment).

Due to the quality of the outcrops, this geological section was chosen as a typical locality to define the "Postolonnec Formation" (470 to 453 mya).

Through this cache, we invite you to relatively date the two veins, i.e. indicate their order of formation in relation to each other.

La formation de Postolonnec est encadrée à l’Ouest par des grès armoricains d’âge floien, cette zone est difficilement accessible, et à l’Est par les grès de Kermeur d’âge katien. Si, depuis le stationnement, vous vous dirigez vers l’Ouest de la plage et au-delà, vous allez remonter le temps de 20 Ma et de 17 Ma pour la formation de Postolonnec. Cette formation est divisée en six membres qui prennent des appellations locales :

 •  membre du Veryac’h ;
 •  membre de Kerarmor ;
 •  membre de Morgat ;
 •  membre de Kerarvail ;
 •  membre de Corréjou ;
 •  membre de Kerloc’h.

The Postolonnec formation is bordered to the west by Armorican sandstones of Floian age, this zone is difficult to access, and to the east by Kermeur sandstones of Katian age. If, from the parking, you walk towards the West of the beach and beyond, you will go back in time 20 myr and 17 myr for the Postolonnec formation. This formation is divided into six members who take local names:

 •  Veryac'h Member;
 •  Kerarmor Member;
 •  Morgat Member;
 •  Kerarvail Member;
 •  Corréjou Member;
 •  Kerloc'h Member.

Roches sédimentaires
Les roches sédimentaires sont des roches exogènes, c'est-à-dire qui se forment à la surface de la Terre. Ce sont des roches qui résultent de l'accumulation en couches et du compactage de débris d'origine minérale (dégradation d'autres roches), organique (restes de végétaux ou d'animaux, fossiles), sous l'action de l'érosion, aux effets du vent, de l'eau, des alternances climatiques (gels - dégels), etc. Le grès, le calcaire, le charbon, certains schistes sont des exemples de roches sédimentaires.

 Sedimentary rocks
Sedimentary rocks are exogenous rocks, meaning that they are formed on the surface of the Earth. These are the rocks that result from the accumulation in layers and compaction of debris of mineral origin (degradation of other rocks), organic (remains of plants or animals, fossils), under the action of erosion, the effects of wind, water, climatic alternations (freezing - defrosting), etc. Sandstone, limestone, coal, shale are examples of sedimentary rocks.

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 Strates et stratification
La stratification est l'une des caractéristiques les plus importantes des roches sédimentaires, qui sont généralement constituées d'un « empilement » de couches (appelées strates) de sédiments déposées les unes sur les autres.

Chaque strate est caractérisée par sa propre lithologie (composition), ses structures sédimentaires, sa granulométrie et son contenu fossile qui la rendent unique et différente des strates qui se trouvent au-dessus et en dessous. Chaque couche représente un événement, un moment du temps géologique où des conditions chimiques, biologiques et physiques ont conduit au dépôt d'une couche rocheuse spécifique. Un événement dans le registre sédimentaire peut avoir duré des milliers d'années (par exemple, le lent dépôt d'une couche d'argile sur le fond marin) ou quelques minutes (par exemple, le dépôt rapide d’une turbidite – turbidite : écoulement de sédiments le long d'une pente sous-marine ou sous-lacustre). Dans tous les cas, étudier une séquence de strates, c’est étudier la séquence des événements qui se sont produits dans un bassin sédimentaire au cours des temps géologiques.

Lorsque la stratification correspond à des strates d'une épaisseur fine, de l'ordre du centimètre et moins, ce sont alors respectivement les termes lamination (disposition en fines lames) et lamine qui sont employés. Très souvent une lamination peut exister au sein même d’une strate d’épaisseur importante.

 Strata and bedding
Bedding (also called stratification) is one of the most prominent features of sedimentary rocks, which are usually made up of "piles" of layers (called strata) of sediments deposited one on top of another.

Every stratum is characterized by its own lithology (composition), sedimentary structures, grain size and fossil content that make it unique and different from the strata that lie above and below it. Every layer represents an event, a moment in the geological time when chemical, biological, and physical conditions led to the deposition of a specific rock layer. An event in the sedimentary record could have lasted thousands of years (e.g., the slow settling of a clay layer on the seabed) to a few minutes (e.g., the fast deposition of a turbidite – turbidite : sediment flow along a submarine or sublake slope). In any case, the study of a sequence of strata means studying the sequence of events that have occurred in a sedimentary basin over geological time.

When stratification corresponds to strata of a fine thickness, of the order of a centimeter or less, the terms lamination (discrete layer arrangement) and lamina are respectively used. Very often a lamination can exist inside a stratum of important thickness.

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 Stratigraphie
La stratigraphie consiste en l'étude des roches stratifiées, qui se sont déposées couche par couche. Son étude comprend la classification, l'interprétation et la corrélation des roches stratifiées dans l'espace et le temps qui permettent d'interpréter l'histoire géologique de la Terre. 

Les principes de la stratigraphie sont en nombre variable selon les auteurs :

1. le principe de superposition : en absence de bouleversements structuraux, une couche est plus récente que celles qu'elle recouvre ;
2. le principe de continuité : une même couche a le même âge sur toute son étendue ;
3. le principe d'horizontalité : les couches se déposent horizontalement. Une séquence sédimentaire qui n'est pas en position horizontale aura subit des déformations ultérieures à son dépôt ;
4. le principe de recoupement : lorsqu'un élément (par ex : faille) traverse une séquence sédimentaire, il est toujours plus récent que cette séquence. En d'autres termes, tous les éléments de recoupement sont produits après le dépôt des sédiments ;
5. le principe d'inclusion : les morceaux de roche inclus dans une couche ou une roche sont plus anciens que cette couche ou cette roche, car ils proviennent de roches préexistantes ;
6. le principe d'identité paléontologique : deux couches ayant les mêmes fossiles sont considérées comme ayant le même âge. Ce principe se base sur l'existence de fossiles stratigraphiques. Il permet de corréler des séries sédimentaires de régions éloignées.

Les études stratigraphiques portent principalement sur les roches sédimentaires, mais elles peuvent aussi inclure des roches ignées stratifiées comme les coulées de lave. Cela inclut également la relation entre les roches ignées intrusives (ex : granite) et les sédiments.

 Stratigraphy
Stratigraphy is the study of stratified rocks, which are deposited layer by layer. Its study includes classification, interpretation and correlation of stratified rocks in space and time that help us interpret the geologic history of Earth. The principles of stratigraphy are in various number according to the authors: 

1. Order of superposition: without structural changes, a layer is more recent than those it covers.
2. Lateral continuity: a single layer has the same age over its whole length.
3. Original Horizontality: layers are deposited horizontally. A sedimentary sequence that is not in a horizontal position will have been subjected to deformations subsequent to its deposition.
4. Cross-cutting relationships:: when something (e.g.: fault) cross cuts a sedimentary sequence, it is always younger than that sequence. In other words, all cross-cutting features are produced after the sediment is deposited.
5. Inclusions : rock pieces included in a layer/rock are older than this layer/rock, because they come from the alteration and the erosion of pre-existing rocks.
6. Paleontological continuity: two layers with the same fossils are considered to be the same age. This principle is based on the existence of stratigraphic fossils. It allows to correlate sedimentary series from distant regions.

Stratigraphic studies deal primarily with sedimentary rocks, but it may also include layered igneous rocks like lava flows. It also involves the relationship of intrusive igneous rocks ((e.g. granite) with respect to the sediments.

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Chronologie relative et principe de recoupement
La chronologie est la science des dates et des événements, plus précisément l’étude de la succession d'événements dans le temps. Appliquée au domaine de la géologie, cette science est basée sur des objets géologiques qui témoignent d’une histoire. Il existe une relation d’ordre entre deux objets géologiques. En se basant sur le principe de l’actualisme (les phénomènes géologiques du passé s'expliquent de la même manière que les phénomènes actuellement observables), l’étude des objets géologiques et de leur position les uns par rapport aux autres permet de reconstituer l’histoire du passé. On parle ainsi de chronologie relative.Cette science est basée sur des principes géologiques et paléontologiques et ces principes sont ceux appliqués à la stratigraphie.

Le principe de recoupement indique que tout événement géologique qui en recoupe un autre lui est postérieur. Dit autrement : tout élément recoupé est plus ancien que l'élément recoupant. La photo ci-dessus montre le recoupement de schistes (en gris foncé) par un filon de roche ignée (magmatique). Les schistes sont donc plus anciens que la roche ignée. En partie anglaise, la photo montre des brèches volcaniques recoupées par une veine de calcite. Les brèches sont donc plus anciennes que la veine de calcite.

Relative chronology and cross-cutting relationships
Chronology is the science of dates and events, more precisely the study of the succession of events in time. Applied to geology, this science is based on geological objects that bear witness to a history. There is a relationship of order between two geological objects. Based on the principle of actualism (the geological phenomena of the past can be explained in the same way as the phenomena which can be observed today), the study of geological objects and their position in relation to each other allows the reconstruction of the history of the past. This is called relative chronology. This science is based on geological and paleontological principles and these principles are those applied in stratigraphy.

The cross-cutting relationships principle indicates that any geological event that cross-cuts another one is later than it. In other words, any element that is cross-cut is older than the element that crosses it. The photo above shows volcanic breccias cross-cut by a vein of calcite.The breccias are therefore older than the vein of calcite. The picture in the French part shows the cross-cutting of schists (dark grey) by a vein of igneous (magmatic) rock. The schists are therefore older than the igneous rock.

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 Filon et veine
Les deux termes sont parfois intervertis pour qualifier une lame de roche épaisse de quelques centimètres à quelques mètres recoupant les structures de l’encaissant (terrain dans lequel s’est mis en place le filon ou la veine). Un filon ou une veine correspond le plus souvent remplissage d’une fracture. Lorsque la substance du filon est économiquement utile, alors c’est la dénomination veine qui est employée, mais pas toujours : veine de charbon, filon aurifère, veine dans du marbre, etc. Un filon ou une veine de très petite épaisseur est parfois dénommée « filonnet ».

Le recoupement des roches sédimentaires, donc des roches visibles sous formes de strates, par un filon ou une veine peut former un angle quelconque et même être parallèle à la stratification. Cependant, il arrive quelques fois que le recoupement des roches sédimentaire par un filon ou veine puisse former à peu près un angle droit. En effet, la substance qui va former un filon ou une veine et qui provient des profondeurs de la terre est très chaude (des centaines de degrés Celsius) et sous haute pression. Sans fracture disponible, elle cherchera donc le chemin le plus court pour remonter, mais n’aboutira pas forcément à la surface de la terre.

 Vein and lode
The two terms are sometimes interchanged to qualify a sheet of rock a few centimeters to a few meters thick intersecting the structures of the host rock (ground in which the vein was set up). A vein is most often the filling of a fracture. When the substance of the vein is economically useful, then it is the denomination lode which is used. A vein of very small thickness is sometimes called a "veinlet".

The cross-cutting of sedimentary rocks, i.e. rocks visible in the form of strata, by a vein or lode can be at any angle and even parallel to the stratification. Occasionally, the cross-cutting of sedimentary rocks by a vein or lode can be at roughly the right angle. This is because the substance that will form a vein or lode, which comes from deep within the earth, is very hot (hundreds of degrees Celsius) and under high pressure. With no fractures available, it will seek the shortest way up, but will not necessarily end up at the earth's surface.

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 Orientation d’un plan
L’orientation d’un plan (une stratification par exemple) s’exprime à l’aide de plusieurs valeurs : sa direction, c’est-à-dire l’azimut de l’horizontale du plan qui est l’angle entre le Nord géographique et la direction de cette horizontale ; son pendage (et sa direction) qui correspond à l’intensité de plongement qui est l’angle entre la ligne de plus grande pente et un plan horizontal. Ces valeurs sont obtenues par un clinomètre de géologue qui inclut une boussole.

Pour cette cache, vous n’aurez pas besoin de ce matériel, mais sachez néanmoins évaluer grossièrement l’intensité d’un pendage.

 Plane orientation
The orientation of a plane (a bedding for example) is expressed by several values: its strike, i.e. the azimuth of the horizontal line of the plane which is the angle between the geographical North and the direction of this horizontal line; its dip (and its direction) which corresponds to the intensity of plunge which is the angle between the line of greatest slope and a horizontal plane. These values are measured with a geologist's clinometer which includes a compass.

For this cache, you won't need this equipment, but you should be able to roughly evaluate the intensity of a dip. 

 Rendez vous au premier point virtuel pour observer le flanc de la falaise comme sur la photo de gauche ci-dessous. Rendez vous ensuite au deuxième point virtuel pour observer la surface inclinée comme sur la photo de droite. Vous pouvez vous rapprochez des deux filons.

Go to the first virtual point to look at the side of the cliff as in the picture on the left below. Then go to the second virtual point to look at the sloping surface as in the picture on the right. You can get closer to both veins.

 Travail à effectuer

1. À l'aide d'observations faites sur le terrain ainsi que des informations données dans la description, comment dateriez-vous relativement les deux filons, c'est à dire déterminer leur ordre de formation ? Merci d'expliquer votre hypothèse.
2. Une photo de vous, ou d’un objet caractéristique vous appartenant, prise dans les environs immédiats (pas de photo « d’archive » svp) est à joindre soit en commentaire, soit avec vos réponses. Conformément aux directives mises à jour par GC HQ et publiées en juin 2019, des photos peuvent être exigées pour la validation d'une earthcache.

Marquez cette cache « Trouvée » et envoyez-nous vos propositions de réponses, en précisant bien le nom de la cache, soit via notre profil, soit via la messagerie geocaching.com (centre de messagerie) et nous vous répondrons en cas de problème. « Trouvée » sans réponses sera supprimée.

Il est strictement interdit de ramasser tout minéral, roche, fossile, galet, plante… sur tout le littoral. Merci de respecter cette consigne.

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 Homework

1. Using field observations and the information given in the description, how would you relatively date the two veins, i.e. determine their order of formation? Please explain your hypothesis.
2. A picture of you, your GPS/cellphone or something else personal taken in the immediate aera (no "stock" photos please) is to be attached either as a comment or with your answers. In accordance with updated GC HQ guidelines published in June 2019, photos may be required for validation of an earthcache.

Log this cache "Found it", and send us your answers via our profile or via geocaching.com (Message Center) and we will contact you in case of any problems. "Found it" without the anwers will be deleted.

It is strictly forbidden to pick up any mineral, rock, fossil, pebble, plant... all over the coast. Please respect this instruction.