The oldest rocks of France: 2 billion years

About five kilometers west of the start of today’s stage, in the village of Trébeurden on the beack of Pors Raden, we find the oldest rocks of France: deformed and recrystallized granite (which is called ‘gneiss’) of 2 billion years old! For comparison: the Earth is 4.56 billion years old. So these rocks have seen about half of the history of Earth.

As explained yesterday, granite is a rock type with large crystals (cm-scale) consisting mostly of quartz and feldspar, which forms during the slow cooling of magmachambers. The type of magma that forms granite is often formed in large mountain ranges such as the Tibetan Plateau or the Andes, and the granites of Trébeurden formed probably during a phase of mountain building that led to an ancient supercontinent called ‘Nuna’.

The magmas from which granite forms often also contain small amounts of the element Zirconium, and when the magma solidifies, this results in the formation of zircon minerals. Zircons are extremely resistant against weathering and even survive heating to high temperatures or burial to tens of kilometers of depth. Sandstones often contain zircons that are billions of years old, which have been recycled again and again from rock to rock.

But zircons not only contain zirconium, but also take up traces of the element Uranium that are present in magma. Uranium is a radioactive element and decays to Lead. When zircons crystallize from the magma, they do not contain lead, so all lead that we find in a zircon crystal was formed due to the radioactive decay of uranium: the more led that we find in a zircon relative to uranium, the older it is. And because we know the half-life of uranium, we can calculate the age of the zircon from the ration between uranium and lead. And the zircons of Trébeurden are 2031 million years old…

To place the age of these rocks in context: when the granite of Trébeurden formed, the Earth had just gotten an atmosphere with oxygen and life had just developed to multicellular organisms (Eurkaryotes). But it would take another 1.5 billion years before life would develop into more complex forms: most of the biological kingdoms that we know now developed only around 540 million years ago. And even then it would take another 530 million years before our ancestors started roaming the planet. And all this time, the rocks of Trébeurden were buried within the Earth’s crust, traveled from collision to collision, from supercontinent to supercontinent, and were survived the collision that formed Pangea. And now, finally, they came to the surface on the beach of Trébeurden, where they are eroded to sand.

Les roches les plus anciennes de France : 2 milliards d’années

Environ 5 kilomètre à l’ouest du départ de l’étape d’aujourd’hui, dans le village de Trébeurden, sur la plage de Pors Raden, nous trouvons les roches les plus anciennes de France : ce sont des granites déformés et recristallisés (que l’on nomme orthogneiss). Elles ont 2 milliards d’années ! Pour mémoire, la Terre à 4,56 milliard d’années. Ces roches ont donc connu pas loin de la moitié de l’histoire de notre planète.

Comme expliqué hier, le granite est une roches contenant de larges cristaux (quelques mm à cm), majoritairement de quartz et de feldspaths. Le granite se forme durant le refroidissement lent d’une chambre magmatique. Le type de magma qui forme les granites est en général produit dans les grands orogènes comme le plateau Tibétain ou la Cordillère des Andes et les granites de Trébeurden se sont probablement formés pendant cycle orogénique ayant formé un supercontinent appelle « Nuna ».
Les magmas qui forment les granites contiennent souvent de petites quantité d’un élément appelé zirconium. Lorsque le magma se solidifie, des minéraux appelles zircons se forment. Ces minéraux sont extrêmement résistant à l’altération et peuvent survivre à des hautes températures correspondant à des enfouissement de plusieurs dizaines de kilomètres. Les grès contiennent souvent des zircons qui ont plusieurs milliards d’années et qui ont été recyclés de roches en roches.

Les zircons ne contiennent pas uniquement du zirconium, et incorporent également en toute petite quantité l’uranium présent dans le magma. L’uranium est un élément radioactif qui se décompose en plomb. Quand les zircons cristallisent dans le magma, ils ne contiennent pas de plomb, et tout le plomb contenu dans les zircons est par conséquent lié à la décroissance radioactive de l’uranium. Plus il y a de plomb dans un zircon en relatif par rapport à l’uranium, plus le zircon est vieux. Comme nous connaissons les période de demie vie de l’uranium et du plomb, il est possible de calculer l’âge des zircons en mesurant le ratio entre l’uranium et le plomb. Les zircons de Trébeurden on 2031 millions d’années…

Replaçons maintenant l’âge de ces roches dans un contexte : quand le granite de Trébeurden s’est formé, la Terre avait tout juste acquis une atmosphère avec de l’oxygène et la vie multicellulaire (organismes eucaryotes) en était à ses balbutiements. Il a fallu pas loin de 1,5 milliards d’années avant l’apparition de formes de plus complexes. La plupart des règnes biologiques tel que nous les connaissons aujourd’hui se sont développés vers 540 millions d’années. Et il a fallu encore environ 530 millions d’années avant de voir nos ancêtres arpenter la surface de la Terre. Pendant tout ce temps les roches de Trébeurden étaient enfouies dans la croûte terrestre, voyageant de collision en collision, de super-continents en super-continents et ont survécu la collision formant la Pangée. Maintenant elles sont finalement exposées sur la plage de Trébeurden ou elle sont erronées en sable.

De oudste stenen van Frankrijk: 2 miljard jaar

Zo’n vijf kilometer ten westen van de startplek van vandaag, in het dorpje Trébeurden, ligt aan het strand van Pors Raden het oudste gesteente van Frankrijk: gedeformeerde en gerekristalliseerde graniet (dat heet ‘gneiss’) van 2 miljard jaar oud! Ter vergelijking, de aarde is 4.56 miljard jaar oud, dus deze gesteenten hebben ongeveer de halve aardgeschiedenis meegemaakt.

Zoals gisteren is uitgelegd, is graniet een gesteente met grote kristallen (cm-schaal) van vooral kwarts en veldspaat dat vormt door het langzaam stollen van magmakamers. Het soort magmakamers waarin graniet vormt zit vaak in gebergten zoals het Tibetaans Plateau of de Andes, en deze granieten van Pors Raden bij Trébeurden vormden waarschijnlijk door gebergtevorming dat leidde tot een stokoud supercontinent dat bekend staat als ‘Nuna’.

De magma’s waaruit graniet vormen bevatten vaak ook kleine hoeveelheden van het element zirkonium, en als het magma stolt ontstaat daaruit het mineraal zirkoon. Zirkoonmineralen hebben de eigenschap dat ze ontzettend resistent zijn tegen verwering, en zelfs tegen verhitting bij hoge temperaturen: we vinden dus geregeld in zandstenen zirkoonkristallen die miljarden jaren oud zijn en steeds maar weer gerecycled worden in een nieuw gesteente.

Maar zirkonen nemen niet alleen zirconium op, maar ook de sporen van uranium die in magma zitten. Uranium is zoals algemeen bekend een radioactief element en vervalt tot lood. Zirkoonkristallen bevatten van oorsprong geen lood, dus het lood dat nu in een zircoon zit is het gevolg van het vervallen van uranium: hoe meer lood er in de zirkoon zit ten opzichte van uranium, hoe ouder hij moet zijn. En omdat we de halfwaardetijd van uranium kennen, kunnen we uit de het uranium en loodgehalte van de zirkoon berekenen hoe oud het kristal is. Die van Trébeurden zijn 2031 miljoen jaar oud…

Om de ouderdom van deze stenen in context te plaatsen: toen het graniet van Trébeurden vormde had de aarde net een atmosfeer met zuurstof gekregen, en het leven had zich net ontwikkeld naar meercellige organismen (Eukaryoten). Maar het zou nog bijna anderhalf miljard jaar duren voor het leven echt een vlucht nam: pas rond 540 miljoen jaar geleden ontstonden de meeste van de rijken die we nu in de biologie kennen, zoals dieren en planten. En daarna zou het nog 530 miljoen jaar duren voordat er voor het eerst een mensachtige rondliep. En al die tijd hebben die keien van Trébeurden in de aardkorst gezeten, zijn van botsing naar botsing en supercontinent naar supercontinent gedreven, hebben zelfs midden in het gebergte in centraal Pangea gezeten en dat overleefd, om uiteindelijk nu aan het oppervlak te komen om tot zand te worden geërodeerd aan de Bertonse kust.

Die ältesten Gesteine Frankreichs: 2 Milliarden Jahre Geschichte

Circa fünf Kilometer westlich des Starts der heutigen Etappe, im Dorf Trébeurden am Strand von Pors Raden, finden wir die ältesten Gesteine ​​Frankreichs: deformierter und rekristallisierter Granit (der „Gneis“ genannt wird) der 2 Milliarden Jahre alt ist! Zum Vergleich: Die Erde ist 4,56 Milliarden Jahre alt. Diese Gesteine ​​haben also etwa die Hälfte der Erdgeschichte miterlebt.

Wie gestern schon erklärt, ist Granit ein Gesteinstyp mit großen Mineralen (cm-groß), der hauptsächlich aus Quarz und Feldspat besteht. Dieses Gestein hat sich durch langsames Abkühlen der Magmenkammer entwickelt. Die Art von Magma, die Granit bildet, wird oft in großen Gebirgszügen wie dem tibetischen Plateau oder den Anden vorgefunden, und die Granite von Trébeurden entstanden wahrscheinlich während einer Phase der Gebirgsbildung, die zu einem alten Superkontinent namens „Nuna“ führte.

Die Magmen, aus denen sich Granit bildet, enthalten oft auch geringe Mengen des Elements Zirkonium, und wenn das Magma erstarrt, kommt es zur Bildung von Zirkonmineralen. Zirkone sind sehr witterungsbeständig und überstehen sogar hohe Temperaturen oder extremen Druck in großer Tiefe. Sandsteine ​​enthalten oft Milliarden Jahre alte Zirkone, die von Gestein zu Gestein immer wieder recycelt werden.

Zirkone enthalten nicht nur das Element Zirkonium, sondern nehmen auch Spuren des Elements Uran auf, die im Magma vorhanden sind. Uran ist ein radioaktives Element und zerfällt zu Blei. Wenn Zirkone aus dem Magma kristallisieren, enthalten sie kein Blei, so dass alles Blei, das wir in einem Zirkonmineral finden, durch den radioaktiven Zerfall von Uran gebildet wurde: Je mehr Blei wir in einem Zirkon im Vergleich zu Uran finden, desto älter ist das Mineral. Und weil wir die Halbwertszeit von Uran kennen, können wir aus dem Verhältnis zwischen Uran und Blei das Alter des Zirkons berechnen. Die Zirkone von Trébeurden sind 2031 Millionen Jahre alt.

Um das Alter dieser Gesteine ​​in Kontext zu setzen: Als sich der Granit von Trébeurden bildete, hatte die Erde gerade eine Atmosphäre mit Sauerstoff bekommen und das Leben hatte sich eben erst zu vielzelligen Organismen (Eukaryoten) weiterentwickelt. Aber es wird noch 1,5 Milliarden Jahre dauern, bis sich komplexes Leben entwickelt. Die meisten biologischen Reiche, die wir heute kennen, sind erst vor circa 540 Millionen Jahren entstanden. Und selbst dann dauert es noch 530 Millionen Jahre, bis unsere Vorfahren begannen, den Planeten zu durchstreifen. Die ganze Zeit waren die Gesteine ​​von Trébeurden in der Erdkruste vergraben, reisten von Kollision zu Kollision, von Superkontinent zu Superkontinent und überlebten die Kollision, die Pangaea bildete. Und nun liegen sie endlich am Strand von Trébeurden an der Oberfläche, wo sie zu Sand erodiert werden.