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Une Earthcache
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Un peu de géologie
> Granites et laves : des roches magmatiques
Les granits sont des roches magmatiques plutoniques, alors que les laves sont des roches magmatiques volcaniques. Toutes proviennent du refroidissement d’un magma mais leur formation s’est effectuée dans deux contextes totalement différents :
- soit les magmas sont stoppés en profondeur et y cristallisent très lentement et progressivement : il se forme alors des roches plutoniques ;
- soit les magmas viennent s’épancher à la surface de la Terre dans le phénomène du volcanisme : ainsi naissent des roches volcaniques.
Pour chaque roche plutonique, il existe une roche volcanique correspondante, ayant la même composition chimique et minérale, mais différente par la texture, cependant leur répartition géographique et quantitative n’est pas du tout la même à la surface de la Terre.
Les principales textures des roches éruptives sont :
- la texture grenue (grains visibles à l’œil nu) pour les roches plutoniques ;
- la texture microlitique (cristaux microscopiques) pour les roches volcaniques.
Les roches éruptives sont classées et dénommées en fonction de leur composition. Les principaux minéraux qui permettent cette classification par leur présence ou leur absence sont : le quartz, les feldspaths alcalins, les plagioclases et d’autres minéraux comme les micas, l’amphibole, le pyroxène ou l’olivine.
> Le granite à grains
Le granite est la roche magmatique plutonique la plus répandue. Son nom vient du fait qu’il est constitué de grains visibles à l’œil nu, de 2 à 5 mm en moyenne. Quand les cristaux sont plus grands, on parle de pegmatite. Quand ils sont plus petits, la structure est microgrenue.
Les principaux minéraux qui constituent un granite sont : le quartz, les feldspaths alcalins, les feldspaths plagioclases et d’autres minéraux comme les micas ou l’amphibole. L’équivalent volcanique du granit est la rhyolite, une roche plus rare.
> La couleur du granite
La couleur des granites varie d’un endroit à un autre : blanchâtre, gris, jaune, bleuté, rose, rouge, en fonction de la teinte, du degré d’oxydation et de la répartition des minéraux.
Les causes de la couleur des minéraux sont divisées en deux classes:
- Idiochromatique - minéraux dont la couleur est déterminée par un colorant qui est un cristal ou un élément qui est la composition dominante du minéral, c'est-à-dire que l'élément or (Au) est jaune parce que l'élément absorbe toutes les autres couleurs sauf le jaune. Les couleurs dues à cet effet peuvent être diagnostiques dans le sens où elles peuvent révéler de quel élément ou minéral la roche est constituée.
- Allochromatique - minéraux dont la couleur dépend des oligo-éléments ou des impuretés du minéral qui provoquent ou contribuent à la couleur. Par exemple, lorsque vous observez des roches oranges ou brunes où la couleur est due à des impuretés d'oxyde de fer, c'est-à-dire de la rouille. Ainsi, les couleurs dues à cet effet ne sont normalement pas diagnostiques car la couleur peut être due à des impuretés dans le minéral et non au minéral lui-même.
Divers effets de réflexion, de polarisation et d'optique de la structure des cristaux dans les minéraux peuvent également entraîner des couleurs différentes en fonction de l'état de la lumière, de l'angle entre la lumière entrante et l'observation, etc.
Vous trouverez ci-dessous quels minéraux sont généralement la source dominante de la couleur du granit (mais il existe certain nombre d'exceptions à cette liste) :
- Les cristaux de quartz sont souvent de couleur brillante, blanche ou blanc laiteux. Le quartz pur est incolore ou blanc, réfléchit ainsi toutes les couleurs à la lumière ambiante. Ainsi, la couleur du quartz pur peut être idiochromatique . Cependant, les impuretés dans les quartz peuvent entraîner une grande variété de couleurs de quartz, ce qui le rend allochromatique. Par conséquent, la couleur brillante des quartz peut être un diagnostique pour le quartz, mais la couleur n'est pas un critère suffisant pour identifier le quartz.
- Les cristaux de feldspath plagioclase sont généralement des cristaux visibles blancs, blanc cassé ou incolores.
- Feldspath orthoclase (potassium) (un feldspath alcalin commun) Ce groupe de cristaux de feldspath a souvent une teinte rosée. Ou, si le granit est rose à rouge, il aura généralement une grande teneur en feldspath orthoclase.
- La biotite est généralement des cristaux de couleur noire ou brun foncé plus petits, mais de taille visible.
- La muscovite est généralement de l'or métallique ou des cristaux de couleur jaune plus petits, mais de taille visible.
- L'amphibole est généralement des cristaux de couleur noire ou vert foncé plus petits, mais de taille visible.
La combinaison des minéraux ci-dessus se traduira par la plupart des couleurs que nous observons généralement dans un granit. Maintenant, regardons certains types de granite et prenons un aperçu de ce qui leur donne généralement leur couleur:
- Granite rose - Le minéral principal à l'origine du granit de couleur rose est généralement des cristaux de feldspath alcalin (potassium) plus gros (> 1 mm). Souvent, du quartz blanc brillant et de plus petits cristaux de mica ou d'amphibolite noirs plus foncés sont présents.
- Granite noir - Un vrai granite doit avoir au moins 20% de quartz (blanc). Ainsi, un granite noir n'est normalement pas un vrai granite, mais un gabbro ou une amphibolite. Ces deux roches plus sombres (blask) ont souvent des cristaux visibles plus gros (> 1 mm).
- Granite blanc - Un granite blanc contient normalement plus de 20% de quartz (> 1 mm) et souvent dans la plage supérieure de la teneur en cristaux de feldspath plagioclase. Des grains de mica ou d'amphibolite sont souvent plus sombres sous forme de maïs poivré dans la matrice de granit blanc.
- Granite noir et blanc - Le granite noir et blanc a des parties à peu près égales de cristaux de quartz, de feldspath et d'amphibole de taille visible (> 1 mm), formant un granit noir et blanc moucheté.
- Granite rouge - Le granite rouge est similaire (en taille et composition cristalline) au granit rose en ce sens qu'il contient une quantité importante de feldspath alcalin (potassium), de quartz et de cristaux de mica / amphibolite. La couleur plus rouge peut provenir d'impuretés d' oxyde de fer (rouille) dans le granit.
- Granite vert - Un vrai granite vert peut contenir des inclusions de l'amazonite minérale verte, une variante verte du feldspath. Ce feldspath vient en plus de> 20% de cristaux de quartz et de cristaux plus foncés, souvent plus petits mais toujours visibles ou d'amphibolite.
> Quelques "défauts" du granite
Comme tous les matériaux naturels, le granite peut contenir des défauts. Le plus courant est appelé "crapaud", terme venant des graniteurs (tailleurs de pierre) désignant une imperfection de la roche. Il s’agit d’une tache sombre, grande ou petite ayant une forme irrégulière et différente à chaque fois. Cette tache se voit plus ou moins selon la couleur du granite, clair ou sombre. Le crapaud est formé par des accumulations de mica noir, un des minéraux qui constitue le granite.
On observe aussi parfois des amas plus clairs dans le granite. Ce sont des particules venues s’inclurent dans le magma granitique au moment de sa consolidation. Les granites qui présentent ces caractéristiques sont appelés "granites veinés".
Il existe aussi des phénomènes appelés xénolithes, similaires au crapaud. Un xénolithe (du grec ancien xenos et lithos, signifiant "roche étrangère") est une enclave d'une roche incluse dans une roche différente et dont elle n'est pas issue. Cette appellation est spécifique aux roches magmatiques.
Les géologues distinguent le xénolithe qui est un type de roche ne provenant pas de la roche hôte, et l'autolithe, qui est une roche emballée dans une autre mais qui a la même origine. Selon le principe d'inclusion, toute roche incluse dans une autre lui est antérieure.
> Insertion de filons
Un filon est une lame de roche, épaisse de quelques centimètres à quelques mètres, recoupant l'encaissant (ce qui le distingue du sill ou du lopolite) et correspondant le plus souvent auremplissage d'un joint de stratification ou d'une fracture (faille, diaclase) par des roches magmatiques (pegmatites, aplites, basalte…), sédimentaires ou par des dépôts hydrothermaux (quartz, micas, minerais…). Les roches présentes sont d'origine, soit magmatique (pegmatite dont les failles de retrait dues à son refroidissement sont remplies par un magma tardif), soit métamorphique après remaniement de l'encaissant lui-même.
Quand il s'agit d'un filon de roches magmatiques (basaltes, notamment) de plusieurs mètres d'épaisseur, on utilise plutôt le mot anglais dyke. Un filon avec une épaisseur comprises entre 0,1 et 10 cm est appelé filonet.
> Pegmatite
La pegmatite (du grec pegma, « qui est assemblé, coagulé ») est une roche magmatique à grands cristaux (de taille supérieure à 1 cm, et pouvant atteindre plusieurs mètres), fréquemment automorphes - c’est-à-dire sous la forme d'un cristal parfait ou, au moins, limité par des faces cristallines planes. On parle de phénocristal (du grec phainein, briller et cristal) pour un cristal d'une taille telle qu'il est visible à l'œil nu, d'un diamètre allant d'un millimètre à dix centimètres.
La plupart des roches à texture pegmatitique ont une composition voisine du granite, avec comme minéraux essentiels le quartz, des feldspaths et des micas (muscovite surtout) mais sont appauvries en minéraux mafiques (silicates riches en magnésium et fer) et enrichies en éléments incompatibles (concentration dans les liquides silicatés résiduels d’éléments normalement rares sur la planète).
Les pegmatites forment des filons (poches ou veines), en bordure ou au voisinage immédiat des plutons granitiques auxquels elles sont génétiquement associées. Elles correspondent généralement au liquide résiduel, riche en eau, de fin de cristallisation d'un magma granitique. L'abondance de l'eau facilite la diffusion des éléments chimiques et permet la croissance des grands cristaux.
> Diorite
La diorite est une roche magmatique plutonique à texture grenue, généralement claire parsemée de zones plus sombres. Elle est constituée de grands cristaux vert très foncés d’amphibole, d’autres blancs laiteux étant du feldspath (plagioclase) et d’autres translucides étant du quartz, et de mica. Cet assemblage minéralogique est lié à un refroidissement lent caractéristique d'un magma chimiquement intermédiaire entre un magma granitique et un magma basaltique
> Gabbro
Un gabbro est une roche à structure grenue de couleur dominante verte à noire. Il est composé de pyroxène, d'amphibole et d'olivine, lui conférant cette teinte sombre, et de plagioclase. La structure d'un gabbro est généralement à gros grains, avec des cristaux d'une taille de 1 mm ou plus. Un gabbro avec des grains plus fins est appelé une dolérite, bien que le terme « microgabbro » soit souvent utilisé lorsqu'un descriptif supplémentaire est souhaité.
> Dolérite
La dolérite est un microgabbro, c'est-à-dire une roche éruptive dense, dure et massive, finement grenue, correspondant à un basalte qui s'est solidifié (relativement) lentement dans un filon, puis a subi un métamorphisme léger. Elle est constituée de grains visibles à la loupe. De teinte verdâtre à bleuâtre, elle est composée de baguettes rectangulaires de feldspath plagioclase entrecroisées, entre lesquelles se trouvent les minéraux sombres (pyroxènes, olivine, etc.). Cette roche compacte provient des conduits reliant la chambre magmatique à l'appareil volcanique en surface. C'est une roche intermédiaire entre les gabbros (grenus) et les basaltes (laves avec une pâte fine).
Le terme dolérite est également utilisé, au sens large, pour désigner des microdiorites et des microgabbros.
Questions
Aux coordonnées de l'earth cache
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... sous la "tête", et joignez-là à votre log ou à vos réponses
Rendez-vous au WP1
Question 1 - Observez la zone A, décrivez précisément ce que vous voyez. Evoquez en l'argumentant de quel "défaut" il pourrait s'agir ici.
Question 2 - Observez la zone B, décrivez précisément ce que vous voyez. Sommes-nous sur le même type de défaut que A ? Que se passe-t-il plus précisément ici ?
Rendez-vous au WP2 (franchissez la porte aux vins)
Question 3 - Observez la zone C, décrivez précisément ce que vous voyez. Evoquez en l'argumentant de quel "défaut" il s'agit.
Question 4 - Observez la zone D, décrivez précisément ce que vous voyez. Evoquez en l'argumentant de quel "défaut" il s'agit.
Rendez-vous au WP3
Question 5 - Observez la zone E, et comparez votre description avec C tout à l'heure. Evoquez en l'argumentant de quel "défaut" il s'agit.
Question 6 - Observez la zone F, et comparez votre description avec A tout à l'heure.. Evoquez en l'argumentant de quel "défaut" il s'agit.
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.
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A little of geology
> Granites and lavas: magmatic rocks
Granites are plutonic magmatic rocks, while lavas are volcanic magmatic rocks. All come from the cooling of a magma but their formation took place in two totally different contexts:
- either the magmas are stopped in depth and crystallize there very slowly and gradually: plutonic rocks are then formed;
- or the magmas spread on the Earth’s surface in the phenomenon of volcanism: thus volcanic rocks are born.
For each plutonic rock, there is a corresponding volcanic rock, having the same chemical and mineral composition, but different in texture, however their geographical and quantitative distribution is not at all the same at the surface of the Earth.
The main textures of eruptive rocks are:
- grainy texture (visible to the naked eye) for plutonic rocks;
- microlitic texture (microscopic crystals) for volcanic rocks.
Eruptive rocks are classified and named according to their composition. The main minerals that allow this classification by their presence or absence are: quartz, alkaline feldspars, plagioclases and other minerals such as micas, amphibole, pyroxene or olivine.
> The grain granite
Granite is the most common plutonic magmatic rock. Its name comes from the fact that it consists of grains visible to the naked eye, from 2 to 5 mm on average. When the crystals are larger, we talk about pegmatite. When they are smaller, the structure is micrograined.
The main minerals that make up a granite are: quartz, alkaline feldspars, plagioclase feldspars and other minerals such as micas or amphibole. The volcanic equivalent of granite is rhyolite, a rarer rock.
> The color of granite
The color of the granites varies from one place to another: whitish, grey, yellow, bluish, pink, red, depending on the hue, the degree of oxidation and the distribution of the minerals.
The causes of mineral colour are divided into two classes:
- Idiochromatic - minerals whose color is determined by a dye that is a crystal or an element that is the dominant composition of the mineral, that is, the gold element (Au) is yellow because the element absorbs all other colors except yellow. The colours due to this effect can be diagnosed in the sense that they can reveal which element or mineral the rock is made of.
- Allochromatic - minerals whose color depends on the trace elements or impurities of the mineral that cause or contribute to the color. For example, when you observe orange or brown rocks where the colour is due to iron oxide impurities, that is to say rust. Thus, the colors due to this effect are normally not diagnostic because the color may be due to impurities in the mineral and not to the mineral itself.
Various reflection, polarization and optical effects of crystal structure in minerals can also result in different colors depending on the state of light, the angle between incoming light and observation, etc.
You will find below which minerals are generally the dominant source of granite color (but there are a number of exceptions to this list):
- Quartz crystals are often bright, white or milky white. Pure quartz is colourless or white, reflecting all colours to ambient light. Thus, the color of pure quartz can be idiochromatic. However, impurities in quartz can result in a wide variety of quartz colors, making it allochromatic. Therefore, the shiny color of quartz may be a diagnosis for quartz, but the color is not a sufficient criterion to identify quartz.
- Feldspar plagioclase crystals are generally visible white, off-white or colourless crystals.
- Feldspath orthoclase (potassium) (a common alkaline feldspar) This group of feldspar crystals often has a dewy hue. Or, if the granite is pink to red, it will generally have a high content of feldspar orthoclase.
- Biotite is generally smaller, but visible, black or dark brown crystals.
- Muscovite is usually metallic gold or smaller yellow crystals, but of visible size.
- Amphibole is usually smaller, but visible, black or dark green crystals.
The combination of the minerals above will result in most of the colors we usually observe in a granite. Now, let’s look at some types of granite and take a look at what usually gives them their color:
- Pink granite - The main mineral at the origin of pink granite is usually larger (>1 mm) alkaline (potassium) feldspar crystals. Often, bright white quartz and smaller crystals of darker mica or black amphibolite are present.
- Black granite - A real granite must have at least 20% quartz (white). Thus, a black granite is not normally a real granite, but a gabbro or an amphibolite. These two darker rocks (blask) often have larger visible crystals (> 1 mm).
- White granite - A white granite normally contains more than 20% quartz (> 1 mm) and often in the upper range of feldspar plagioclase crystals. Grains of mica or amphibolite are often darker as peppercorn in the white granite matrix.
- Black and white granite - Black and white granite has roughly equal parts of quartz, feldspar and amphibole crystals of visible size (> 1 mm), forming a black and white speckled granite.
- Red granite - Red granite is similar (in size and crystalline composition) to pink granite in that it contains a significant amount of alkaline feldspar (potassium), quartz and mica/amphibolite crystals. The redder color can come from iron oxide (rust) impurities in granite.
- Green granite - A real green granite can contain inclusions of green mineral amazonite, a green variant of feldspar. This feldspar comes in addition to > 20% quartz crystals and darker crystals, often smaller but still visible or amphibolite.
> Some "defects" of the granite
Like all natural materials, granite can contain flaws. The most common is called "toad", a term coming from graniteurs (stonemasons) designating an imperfection of the rock. It is a dark, large or small spot having an irregular shape and different each time. This stain can be seen more or less depending on the color of the granite, light or dark. The toad is formed by accumulations of black mica, one of the minerals that makes up granite.
There are also sometimes lighter clusters in the granite. These are particles that came to be included in the granite magma at the time of its consolidation. The granites which present these characteristics are called "veined granites".
There are also phenomena called xenoliths, similar to the toad. A xenolith (from the ancient Greek xenos and lithos, meaning "foreign rock") is an enclave of a rock included in a different rock and from which it did not come. This designation is specific to igneous rocks.
Geologists distinguish between xenolith, which is a type of rock that does not come from the host rock, and autolith, which is a rock packed in another but which has the same origin. According to the principle of inclusion, any rock included in another is prior to it.
> Insertion of veins
A vein is a layer of rock, thick from a few centimeters to a few meters, intersecting the surrounding rock (which distinguishes it from sill or lopolitan) and most often corresponding to the filling of a stratification joint or a fracture ( fault, joint) by magmatic rocks (pegmatites, aplites, basalt, etc.), sedimentary rocks or by hydrothermal deposits (quartz, micas, ores, etc.). The rocks present are of either magmatic origin (pegmatite whose shrinkage faults due to its cooling are filled by a late magma), or metamorphic after reworking of the surrounding rock itself.
When it is a seam of magmatic rocks (basalts, in particular) several meters thick, the English word dyke is used instead. A vein with a thickness between 0.1 and 10 cm is called a veinet.
> Pegmatites
Pegmatite (from the Greek pegma, "which is assembled, coagulated") is an igneous rock with large crystals (greater than 1 cm in size, and able to reach several meters), frequently automorphic - that is to say in the form of a perfect crystal or, at least, limited by flat crystal faces. We speak of phenocryst (from the Greek phainein, to shine and crystal) for a crystal of such a size that it is visible to the naked eye, with a diameter ranging from one millimeter to ten centimeters.
Most rocks with a pegmatitic texture have a composition similar to granite, with quartz, feldspars and micas (mainly muscovite) as essential minerals, but are depleted in mafic minerals (silicates rich in magnesium and iron) and enriched in incompatible elements ( concentration in residual silicate liquids of elements normally rare on the planet).
Pegmatites form veins (pockets or veins) on the edge or in the immediate vicinity of the granitic plutons with which they are genetically associated. They generally correspond to the residual liquid, rich in water, from the end of crystallization of a granitic magma. The abundance of water facilitates the diffusion of chemical elements and allows the growth of large crystals.
> Diorite
Diorite is an igneous plutonic rock with a grainy texture, usually light with scattered darker areas. It consists of large, very dark green crystals of amphibole, other milky white being feldspar (plagioclase) and other translucent being quartz, and mica. This mineralogical assemblage is linked to a slow cooling characteristic of a chemically intermediate magma between a granitic magma and a basaltic magma
> Gabbro
A gabbro is a rock with a grainy structure with a dominant green to black color. It is composed of pyroxene, amphibole and olivine, giving it this dark hue, and plagioclase. The structure of a gabbro is generally coarse-grained, with crystals 1mm or larger in size. A gabbro with finer grains is called a dolerite, although the term "microgabbro" is often used when additional descriptiveness is desired.
> Doleritis
Dolerite is a microgabbro, that is to say a dense, hard and massive, finely grained eruptive rock, corresponding to a basalt which solidified (relatively) slowly in a vein, then underwent a slight metamorphism. It is made up of grains visible under a magnifying glass. Greenish to bluish in color, it is composed of rectangular rods of intersecting plagioclase feldspar, between which dark minerals (pyroxenes, olivine, etc.) are found. This compact rock comes from the conduits connecting the magma chamber to the volca apparatus
Questions
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Question 0 - Take a picture of yourself, or your distinctive geocacher object, or your nickname written on a sheet of paper or in your hand... under the "head", and attach it to your log or your answers
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Question 1 - Observe zone A, describe precisely what you see. Evoke by arguing which "defect" it could be about here.
Question 2 - Observe zone B, describe precisely what you see. Are we on the same type of default as A? What exactly is going on here?
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Question 3 - Observe zone C, describe precisely what you see. Evoke by arguing which "defect" it is.
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Question 5 - Observe zone E, and compare your description with C earlier. Evoke by arguing which "defect" it is.
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