Etude d'orgues rhyolitiques

[Maxime85]

Bonjour à tous !

 

Dans le cadre d'un TIPE de Prépa-Véto ayant pour thème "Optimalité : Choix, contraintes, hasard" je suis tombé par hasard sur une carrière en Vendée (à Vairé) présentant de nombreux orgues rhyolitiques. Je me suis un peu intéressé à leur formation et j'ai appris qu'ils résultaient de la rétractation de coulées de lave en refroidissement avec une minimisation d'énergie, ce qui aboutissait à leur forme optimale : les hexagones. Le sujet d'étude parfait en somme... 

 

Ce qui me pose problème, c'est de savoir comment je pourrais étudier les orgues de cette carrière, et surtout de savoir si cette étude est faisable. J'en appelle donc à votre aide : pensez-vous qu'une étude des échantillons d'orgues, une étude pétrologique... de cette carrière permettraient de répondre à ma problématique ? Comme il est évidemment impossible de reconstituer des températures de lave, connaitriez-vous des expériences analogues faisables en laboratoire ?

 

Merci beaucoup pour votre aide !

 

Maxime

 

 

[etnica]

Bonjour,

 

Les minéraux contenus dans les roches magmatiques sont au contraire de très bons indicateurs des conditions de pression/températures. Grâce à eux il est possible de reconstituer un historique environnemental complet...

 

En labo, plusieurs techniques sont disponibles dont:

- l'analyse de lames minces au microscope polarisant: Utile pour l'identification d'un cristal, connaitre l'ordre de cristallisation et mettre en évidence les éventuelles déformations physiques

- l'analyse microsonde: Utile pour l'identification d'un cristal de par sa composition chimique ou en connaitre les variations de composition (du cœur aux extrémités)

- l'analyse chimique simple par dissolution

 

Et il y en a bien d'autres...

[dorian.]

Je ne sais pas tellement si il y a beaucoup à développer sur le thème voulu pour les orgues de cette carrière précisément. Pour la température de la lave on étudie normalement les cristaux macroscopiques et microscopiques sur un morceau de roche monté en lame mince ; si on connait le contexte global (ici une subduction), selon les espèces minérales présentes, leurs tailles, la composition de la roche et la quantité d'éléments non cristallisés on peut déduire grossièrement la température initiale de la lave et sa vitesse de refroidissement depuis sa fusion.

 

Personnellement j'aurais étendu le sujet à d'autres affleurements d'orgues de nature différente : basanitiques, basaltiques avec différentes contraintes vu que selon l'environnement elles ne refroidiront pas toutes aussi vites et seront donc plus ou moins régulières, andésitiques et phonolitiques étant donné que ces dernières ont même donné leur nom à un village (Bort-les-Orgues en Corrèze). Ce ne sont pas les affleurements qui manquent dans le Massif Central !

 

De plus je n'aurais pas pris ces orgues comme témoin principal de mon étude car la rhyolite est une lave relativement "froide" et "différenciée", or ces propriétés lui confèrent une viscosité importante contrairement au basalte. Elle ne se comporte ainsi pas de la même façon et ne présente pas la magnifique coupe que l'on retrouve dans la plupart des coulées de basalte relativement épaisses et qui permettrait d'étayer le propos (et en plus ce ça vu son ancienneté et l'orogénèse qui a suivi, ou du moins qui était en cours contemporainement à la coulée de lave, elle est affectée par des failles) :

Le schéma provient du site de l'ens de lyon, je te conseille d'ailleurs l'article.

 

Personnellement j'aurais donc plus vu quelque-chose de basé sur la présentation d'une coulée de ce type en premier lieu, montrant la nature des prismes selon la vitesse de refroidissement par couche, et j'aurais personnellement choisi un affleurement basaltique. Puis j'aurais enchaîné sur les différences selon la roche donc la composition chimique et la température de la lave en montrant là les affleurements rhyolithiques et autres. Enfin j'aurais terminé par montrer que ces fentes de rétractations existent également sous des formes similaires lors par exemple d'un retrait hydrique.

 

Voilà il s'agissait simplement d'un sujet mais j'ai peur que si tu veuilles vraiment respecter le thème tu sois embêté et n'ai pas grand chose à déduire ni à développer à propos seul de la carrière de la Vrignaie.

 

Bonne chance.

 

[jjnom]

Les orgues de cette carrière ne sont qu'un exemple de relation optimum-contraintes.

On peut étendre à la question des symétries et en quoi elles représentent une tendance vers un optimum.

Les cellules hexagonales des abeilles: un choix?

Le mode animal a été très vite basé sur la symétrie bilatérale. Pourtant, les échinodermes à symétrie 5 sont apparus... Par hasard?

Les coralliaires du primaire étaient à symétrie 4 puis ont disparu et ont été remplacés par les hexacoralliaires. Pourquoi?

Dans le monde végétal, les Labiées ont 4 côtes et les jonquilles 6 pétales.

Contraintes évolutives? Vers quel avantage/optimum? Hasard de certaines mutations?

On peut aussi se demander pourquoi un certain animal s'est mis à marcher sur les pattes arrière...

[Invité jean francois06]

A voir ces sujets sur le Forum : 

 

 

[Next50MY]

Il y a 17 heures, jjnom a dit :

 

On peut aussi se demander pourquoi un certain animal s'est mis à marcher sur les pattes arrière...

 

Pour laisser les pattes avant libres d'écrire sur le forum et comme pour le kangourou : pour porter ses petits forumeurs

 

bonne analyse jjnom !

[le sablais]

la carrière en question :

 

[Next50MY]

Quel est l'âge ces roches, dans cette carrière ?

[le sablais]

Paléozoïque mais pour préciser pas évident

[fluopathe]

Le 02/09/2016 à 18:33, jjnom a dit :

Les orgues de cette carrière ne sont qu'un exemple de relation optimum-contraintes.

On peut étendre à la question des symétries et en quoi elles représentent une tendance vers un optimum.

Les cellules hexagonales des abeilles: un choix?

Le mode animal a été très vite basé sur la symétrie bilatérale. Pourtant, les échinodermes à symétrie 5 sont apparus... Par hasard?

Les coralliaires du primaire étaient à symétrie 4 puis ont disparu et ont été remplacés par les hexacoralliaires. Pourquoi?

Dans le monde végétal, les Labiées ont 4 côtes et les jonquilles 6 pétales.

Contraintes évolutives? Vers quel avantage/optimum? Hasard de certaines mutations?

On peut aussi se demander pourquoi un certain animal s'est mis à marcher sur les pattes arrière...

Les phénomènes de tensions superficielles créés des angles à 120 °  (bulles de savon, nid d'abeille, paroi cellulaire, plaque des echino. , cellules des rudistes (radiolitidae et autres) etc..

Angle à 90° contre un plan (contact) puis c'est parti pour les 120 °

 

les phénomènes d'écoulement ont des angles plus fermés

[Next50MY]

Ok merci donc sans doute affectée et plissée par l'orogenèse hercynienne

[le sablais]

Tu as tout en début de ce pdf

http://avg85.fr/wp-content/uploads/2016/06/Compte-rendu-définitif-HV-23-06-2016.pdf

d'après eux début Ordovicien.

[Maxime85]

Merci beaucoup à tous pour votre réponse ! 

 

Si j'ai choisi cette carrière c'est surtout pour des raisons pratiques, j'étudie à Nantes et c'est à ma connaissance la carrière d'orgues volcaniques la plus proche...

Je conçois que le sujet est difficile mais cette étude : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00676504/file/boiron-tiphaine-diff.pdf me laisse penser que de nombreuses études peuvent être réalisées... A notre échelle je ne sais pas...

 

Dans la même veine j'avais aussi pensé à la dessiccation des argiles qui, après retrait hydrique, prennent des formes hexagones qui correspondraient aussi à un optimum... Peut-être plus facile à étudier ?

[Next50MY]

Il y a 14 heures, le sablais a dit :

Tu as tout en début de ce pdf

http://avg85.fr/wp-content/uploads/2016/06/Compte-rendu-définitif-HV-23-06-2016.pdf

d'après eux début Ordovicien.

 

 

Merci Hervé : voici le texte qui repond bien

"

Mais toute la pile de prismes est affectée par une fracturation en failles normales pentées de 40° à 60° vers l’ouest. Cette fracturation s’effectue à toutes les échelles avec des jeux centimétriques à métriques (photos 1, 2, 3 et 4). Elle est particulièrement serrée sur la bordure ouest du massif (photo 5). Les prismes sont tronçonnés et les panneaux segmentés s’écroulent vers l’ouest comme une pile d’un jeu de cartes. Une telle structuration implique un basculement avec chute gravitaire vers l’ouest d’un puissant corps magmatique à prismation initialement sub-verticale. C’est cette extension tectonique qui explique l’étalement des prismes sur une importante largeur, soit au moins 800 m, ce qui dépasse très largement les épaisseurs habituelles des orgues volcaniques "

[dorian.]

Il y a 11 heures, Maxime85 a dit :

Peut-être plus facile à étudier ?

Plus facile oui et non : tests faciles à réaliser mais par contre on se prive de très beaux exemples (les hexagones quasi-parfaits des orgues volcaniques) et des minéraux qui donnent tout un tas d'informations.. La seule contrainte (l'eau) est désormais déterminée par analyse et expérimentations ; or peut être que l'étude par des analyses et l'observation des cristaux à plusieurs échelles aurait pu intéresser les examinateurs.

[Maxime85]

Je rebondis sur vos très intéressantes réponses, notamment celle de Dorian : 

 

Mon TIPE répondrait à une problématique du type "De quelles façon les orgues volcaniques ont adopté leur forme de prisme ? Dans quel optimum, en répnse à quelles contraintes ?" et s'organiserait de cette façon : 

 

* Une étude très poussée et travaillée des orgues rhyolitiques de la carrière de Vairé, avec travail expérimental, prélèvement d'échantillons etc. pour tenter de comprendre la prismation des orgues et l'optimum énergétique/surfacique qui les a conduit à adapter cette forme hexagonale si particulière

* Une comparaison de mes résultats avec des études similaires trouvées dans la bibliographie ou sur Internet sur des orgues basaltiques dans d'autres régions de France ou d'Europe

* Une extension/ouverture sur le retrait hydrique responsable des formes hexagonales des argiles, avec travail expérimental également

 

Pensez-vous qu'une étude de ce genre serait possible ? Est-elle pertinente ? L'étude des argiles n'est elle pas en trop et un peu hors-sujet par rapport aux orgues ? 

Merci d'avance pour vos réponses.

 

[Lucailloux]

Les argiles c'est pas vraiment pareil, les liens seraient la forme hexagonale et le côté plutôt géologique...? Tout dépend de la largeur de l'ouverture.

 

Une analyse pétro de base demande pas trop de matériel, par contre pour les argiles tu vas être vite bloqué sans données de DRX (voire clichés MEB) pour expliquer le mécanisme exact de retrait.

[Maxime85]

Oui, j'aimerais vraiment articuler mon TIPE autour de la forme hexagonale des orgues et essayer de comprendre quelles contraintes les ont forcé à adopter cet optimum de forme, car cela répondrait vraiment au sujet du TIPE ("optimalité"), je pensais donc que la forme des argiles pourrait faire partie du sujet... ?

J'avoue ne pas savoir vraiment d'où partir, ni dans quelle direction partir... Help ^^ 

[Kayou]

Liens juste pour y farfouiller

http://therese.eveilleau.pagesperso-orange.fr/pages/truc_mat/textes/Orgues/islande.htm

https://www.google.fr/webhp?sourceid=chrome-instant&rlz=1C1ASUT_frFR449FR526&ion=1&espv=2&ie=UTF-8#q=orgues basaltiques forme prisme hexagonale moindre contrainte