Cristaux de l'Univers du 18 juillet au 1er Aout 2010

Le séjour « astronomie » et « géologie » des 10-12 ans ! Voir descriptif détaillé

Cristaux de l'Univers du 18 juillet au 1er Aout 2010

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Menez à bien d'incroyables projets scientifiques !
Des voyages scientifiques qui changent le monde
Des aventures hors du commun, des projets réels pour le développement durable

Le Journal de Bord

Dimanche 18 juillet

Arrivée

Bien arrivés, nous avons retrouvé pour certains d’entre nous les copains des années précédentes

Lundi 19 juillet

1. Phase contact

Ce matin, notre parcours débute par une visite à la salle géologie, accompagnés par Chris et Catherine. Nous nous présentons chacun notre tour et donnons nos attentes par rapport à cette semaine. La question qui revient le plus souvent est : « Comment les cristaux se sont formés ? » « D’où viennent t’ils ? »
Puis nous tentons de classer différents cailloux : il y a 3 tas : un tas avec des roches contenant des cristaux, un tas avec des roches sans cristaux, un tas avec des cristaux purs. Tous ces cailloux sont des minéraux. Ensuite nous regardons des films sur la grotte de Naïca où se sont formés des cristaux géants de gypse, dans de l’eau et à une température de 156°. Le plus grand mesure 13 mètres de long. Un jeu de 7 familles sur les minéraux nous montre de quoi ils sont composés : dans les minéraux il y a du calcium, de l’oxygène, de l’aluminium, du silicium, et même de l’eau...
La matinée se termine par une balade dans les bois où nous ramassons nos premiers échantillons plein de paillettes de mica qui scintillent à la lumière.

L’après-midi après avoir joué tous ensemble (avec les autres 10-12) au Zagamor, nous partons pour le volcan du Mont Peloux. Arrivés là-bas, nous commençons par nous bander les yeux et faisons une chenille qui progresse cahin-caha sur le sentier menant au cratère du volcan. Après une série de marches montantes puis descendantes, nous sommes assis par Chris, Catherine, et aussi Théo qui nous accompagne. Toujours les yeux bandés, nous crions tour à tour et c’est l’écho qui nous répond. Alors nous enlevons les bandeaux et : « Wouah !... Que c’est beau ! » Devant nous un lac au pied d’orgues basaltiques impressionnantes. Nous nous déplaçons pour observer tout ça, puis retournons nous asseoir pour essayer d’expliquer le paysage. Plusieurs évènements ont participé à sa formation : il y a bien sûr l’action du volcanisme en Auvergne, mais aussi celle de l’homme car il y a eu une carrière et le basalte des orgues a servi a construire des maisons alentour. Au passage nous observons dans l’eau du lac du cratère une couleuvre à collier qui se repose sur une pierre, et aussi des tritons respirer à la surface.

C’est déjà l’heure de rentrer. Après avoir ramassé quelques échantillons de basalte, nous rentrons au centre, où, après le repas, nous inventons des dessins et des phrases construites de manière collective (cadavres exquis). Les résultats nous font beaucoup rire, surtout les phrases.

Mardi 20 juillet

2.Phase Découverte

Aujourd’hui sortie à la journée ; vers 10h nous quittons le centre à la recherche de minéraux. Note première étape est la rivière à saphirs près du village de Chomélix. D’abord nous récoltons du sable et des graviers dans le lit du ruisseau qui s’écoule depuis le sommet d’un ancien volcan. Puis nous allons dans la rivière principale (l’Arzon), tamiser et trier notre récolte. Nos indices sont les suivants : un cristal de saphir doit présenter des formes géométriques, refléter la lumière de préférence dans les tons bleux. Nous trouvons plusieurs candidats au statut de saphir, à vérifier demain à la loupe binoculaire.

Puis nous continuons pour trouver de la galène dans une ancienne carrière. Après plusieurs tentatives infructueuses (manifestement nos indications ne sont pas bonnes), nous continuons sur le mont Bar pour y trouver de l’olivine. C’est encore une fois au niveau d’un carrière que nous avons des chances de trouver ce minéral. Mais la carrière (de pouzzolane) est fermée. Nous essayons de la contourner et nous commençons à escalader le Mont Bar à travers bois (peut-être y-a-t-il de l’olivine plus haut). Nous arrivons au sommet du Mont Bar, où se trouvent une cheminée, et une tourbière dans le cratère. Nous sommes partis de 1000 mètres d’altitude, et somme montés jusqu’à 1537 mètres au niveau de la cheminée.

Après une pause près de la tourbière, nous redescendons le long du GR où nous trouvons une quantité de roches très diverses fabriquées par le volcan. Il y a de l’olivine, et aussi une minéral rouge. Certaines roches sont d’ailleurs très rouges, d’autres gris presque bleu, certaines pleines de trous. D’autres ont plusieurs couches.

Retour près du camion. Nous prenons un goûter avant de rentrer au centre, un peu en retard pour le dîner. A la veillée nous faisons le jeu des pyramides.

Mercredi 21 juillet

4. Le Projet de Recherche

4.1. Observations et travaux antérieurs

La matinée débute par une observation à la loupe des minéraux et des roches récoltés hier. Il y a de très belles choses, l’identification des saphirs n’est pas évidente : il y en a de plusieurs couleurs même des blancs, et la cassure n’est pas toujours nette. Nous continuons de briser les roches pour découvrir les minéraux qu’elles renferment. Puis nous allons voir un film sur les volcans d’Auvergne, qui nous explique, à partir d’exemples choisis parmi les volcans actifs aujourd’hui, ce que l’on peut observer sur les volcans d’Auvergne endormis pour l’instant, mais ça n’est peut-être pas définitif. On y voit la formation des roches à partir des explosion et de la lave, et la formation de certains minéraux comme l’olivine et les pyroxènes.

4.2. Problématiques et Hypothèses

L’après-midi, nous commençons à fabriquer nos propres cristaux. Après une mise au point sur différentes façons de former des cristaux (nous comparons la formation des cristaux de la grotte de Naica avec celle des cristaux dans la lave d’un volcan), nous nous séparons en deux groupes. L’un va faire cristalliser de la vanilline, l’autre se penche sur la croissance des cristaux de sulfate de cuivre (beaux cristaux bleus obtenus par les jeunes du premier séjour de juillet). Pour cela il va falloir obtenir des solutions très concentrées en sulfate de cuivre, à l’intérieur desquelles nous mettrons les premiers cristaux. Nous disposons de solutions dont nous allons augmenter la concentration en faisant évaporer l’eau. Nous rejoignons donc l’équipe de Brice (PARADISAEA-moteurs solaires) pour discuter de la fabrication d’un four solaire dans lequel déshydrater nos solutions.

Pas de camping ce soir ; ni même de feu de camp !... Le temps est orageux et trop couvert pour observer les étoiles. Notre journée se termine par un jeu de Loups-garous.

Jeudi 22 juillet

4.3. Expériences

Préparation de cristaux de sel de mer et de bicarbonate de sodium avec Jean-Christophe

Nous avons préparée une solution d’eau salée que nous avons saturée, ensuite après filtration nous l’avons placée d’eau un récipient dans lequel nous avons placée une cordelette, le but faire croitre des cristaux. Nous avons fait la même chose avec du bicarbonate de soude.

Le soir nous avons préparé des fiches d’identifications de différent cristaux.

4.4. Résultats

De beaux cristaux de sel sont apparus ainsi que des cristaux de bicarbonates.

Vendredi 23 juillet

Le matin, nous réalisons des découpages dans du carton, sur lesquels nous allons coller les roches et les minéraux récoltés au cours des sorties. Certains ne sont pas très motivés, et c’est vrai que la diversité de nos récoltes est un peu faible : micro-saphirs, un peu d’olivine et de quartz, divers granites.
Parmi nous certains ont préparé une dégustation d’eau minérale, nous les goûtons en essayant de décrire ce que nous ressentons.

L’après-midi, nous avons prévu en activité extra-scientifique un jeu de douaniers-contrebandiers. Sur le terrain prévu se trouvent des ouvriers prêts à attaquer des travaux de terrassement à la pelleteuse. Nous commençons à remonter en haut de piste quand la pluie arrive. Nous courons vers la forêt nous abriter. La pluie redouble et nous continuons à courir sur le sentier, en hurlant comme des loups et en chantant. retour au centre toujours sous la pluie. La fin de l’activité non scientifique se termine par un jeu de loup-garou à 30.

Plus tard, nous commençons à préparer la retransmission de demain. Par petits groupes nous nous répartissons la tâche : Les trois filles s’occupent de la battée aux saphirs, les garçons de l’ascension du Mont Bar, de la fabrication de cristaux, et de la présentation des cristaux et des roches que nous avons trouvés.

Samedi 24 juillet

5. La retransmission

Le matin nous terminons nos posters en ajoutant les photos et préparons leur présentation. En fin de matinée il nous reste un peu de temps et nous fabriquons du caramel à partir de sucre en poudre, (donc des cristaux), que nous faisons fondre avec un tiers de son poids d’eau. Nous suivons l’évolution de l’aspect du mélange, sa température en notant le temps. Nous prélevons aussi des échantillons. Progressivement la température monte et l’eau s’évapore. Ca sent le riz qui cuit ou le pop-corn. Au bout de 22’, le mélange boue, puis ça devient de la pâte de sucre et il n’y a plus d’eau. Au bout de 27’, ça redevient liquide visqueux et ça jaunit. Rapidement le mélange devient de plus en plus liquide et brun. A 38’, après avoir enlevé la casserole du feu et l’avoir placée sur le rebord de la fenêtre, nous versons un verre d’eau froide pour imiter un choc phréato-magmatique. Le mélange crache et se met à bouillonner en dégageant plein de vapeur d’eau.

C’est l’heure du déjeuner et nous laissons là l’expérience.

L’après-midi nous installons un coin dans le petit réfectoire pour la retransmission. Nous avons amené des loupes binoculaires pour observer les cristaux. Des adultes, et aussi des enfants, viennent nous poser toutes sortes de questions. Le four solaire construit par les PARADISAEA est placé au soleil et nous y mettons la solution de sulfate de cuivre à déshydrater.
Après la retransmission, nous prenons un moment pour réchauffer le caramel et le déguster sous ses différentes formes.

Dimanche 25 Juillet

Arrivée

Sommes bien arrivés à Prabouré.
A plus de 1000 mètres d’altitude, les températures ne sont pas les mêmes

Phase Contact

Lundi 26 juillet

Phase contact pour les nouveaux arrivants, aidés par les plus aguerris. Au cours d’une chasse au trésor professionnelle,ils découvrent ce qu’ont appris leurs camarades au cours de la semaine précédente : différents types de roches et de minéraux, les volcans les plus proches, la battée.

L’après-midi, après le jeu de l’Ambassadeur, nous partons au Mont Peloux, avec l’idée de faire le tour du cratère du volcan pour aller voir les orgues basaltiques de plus près. Mais, pour des raisons de sécurité (éboulements), l’accès est impossible. Nous explorons quand même les lieux en nous intéressant aux différents types de roche (celles issues du socle du volcan, celles issues des coulées).

A la veillée du soir, c’est l’élection des Miss et Misters. Camille et Nathanaêl, deux « cristaux », remportent les titres de Miss et Mister 7-12 ans.
Les deux points précédents donne une mise en page de la sorte pour un séjour de deux semaines :

Phase Découverte

Mardi 27 Juillet

Ce matin il est prévu de commencer à expérimenter la croissance des cristaux. La recherche d’informations sur les cristaux géants de la grotte de Naïca est un bon départ dans l’aventure : nous découvrons l’importance de la température, les termes de saturation, de sel, de solution...

Puis nous formons deux groupes ; l’un va faire croître les cristaux de « ’sel de mer » et de bicarbonate de sodium obtenus la semaine dernière, l’autre va en salle chimie faire croître les cristaux de sulfate de cuivre, dans la solution saturée que nous avons encore concentrée, en faisant évaporer l’eau dans le four solaire des PARADISAEA. Ils accrochent les cristaux déjà obtenus les plus gros à un fil et les plongent ensuite dans la solution saturée.

L’après-midi, après un jeu de douaniers-contrebandiers, nous prenons les expériences en changeant les groupes ; certains d’entre nous, conduits par Jean-Christophe, découvrent le matériel d’astronomie et le réglage du télescope. La journée se termine par une veillée très festive de « T’es grillé »

Mercredi 28 Juillet

Aujourd’hui, découverte et récolte de minéraux dans la région : nous quittons le centre vers 10h, accompagnés de l’équipe des Vulcanos, pour une sortie à la journée qui doit nous mener : à la rivière aux saphirs, à la carrière où l’on trouve de la galène, et au pied du Mont Bar où l’on trouve de l’olivine.

Nous avons de la chance avec la météo et la battée à l’olivine dans la rivière se déroule sous le soleil. Nous sommes tous très investis : certains évoluent progressivement vers une activité moins minutieuse et se lancent dans le BTP avec la construction d’un barrage-château de sable. Après le pique-nique nous allons au filon de quartz à galène (que cette fois nous trouvons), et récoltons des échantillons (très beaux). Nous continuons sur Allègre au pied du Mont Bar et là, nous formons deux groupes : l’un va visiter l’exposition sur les volcans, l’autre va chercher de l’olivine près du lieu dit Barribas. D’abord nous trouvons quelques maigres morceaux de pierre ponce dans lesquels se trouvent des enclaves de petits cristaux verts ; c’est de l’olivine. Nathanaël, qui va explorer un peu plus haut sur le chemin, trouve bientôt des morceaux beaucoup plus gros pleins d’olivine. Tout le monde s’enthousiasme et ramasse ; il y en a plein l’arrière du camion.

Après avoir rejoint ceux du Musée, nous rentrons au centre où nous attend une veillée feu de camp plus camping. Lors du feu de camp, des éclairs éclairent le ciel de temps à autres. Nous maintenons le camping et au moment de partir dans les tentes, il se met à vraiment pleuvoir. Plus nous progressons vers les tentes, plus il pleut. Arrivés sur place au pied de la piste de ski, c’est vraiment la grosse pluie avec éclairs et tonnerre. Une partie d’entre nous clame : « On rentre, on rentre ! ». Donc nous rentrons, la pluie se calme progressivement mais nous arrivons au centre trempés.

Jeudi 29 Juillet

Phase Approfondissement

Aujourd’hui le temps est toujours maussade et nous restons à l’intérieur pour : casser les roches, observer et identifier les minéraux récoltés hier, (surtout les saphirs, très petits, pour lesquels on a besoin de la loupe binoculaire), commencer à préparer la retransmission de samedi, faire des cristaux d’alun de potassium (nouveau pour ceux qui ont intégré l’équipe cette semaine). Certains réalisent un poster sur la grotte de Naïca, et d’autres préparent celui sur la croissance des cristaux. Nous tournons sur ces différentes activités au cours de la journée, et observons aussi des lames de roche au microscope. La fatigue des derniers jours se fait sentir et ce soir, certains ont pour la veillée la possibilité d’aller se coucher, les autres se réunissent pour un karaoké

Projet

Vendredi 30 Juillet

Retransmission}}

Samedi 31 Juillet

Le matin, nous achevons les posters en cours ; ceux qui ont terminé préparent le volcan de caramel, pour illustrer les processus de fusion de cristaux/cristallisation d’un liquide par refroidissement. Nous préparons le socle avec un grillage auquel nous donnons la forme d’un volcan avec un cratère, nous le couvrons de papier aluminium, puis nous l’enduisons d’une pâte de sucre en partie dissout dans l’eau et chauffé (cette pâte est récoltée au cours de la formation du caramel, quand pratiquement toute l’eau mise au départ s’est évaporée, et juste avant que le sucre se mette à fondre. Elle est épaisse, visqueuse et chargée de cristaux de sucre, idéale pour façonner le socle du volcan dont elle évoque en plus la structure (les socles des volcans que nous avons observés sont surtout faits de granite). Nous avons différentes couleurs pour ce socle dans lequel nous insérons de petits morceaux de sucre blanc, pour imiter les cristaux de silice pure (quartz).

L’après-midi, nous disposons sur différentes tables : les pierres et les cristaux ramenés de nos différentes sorties, les cristaux que nous avons fabriqués (ceux de sulfate de cuivre se sont bien développés). Nous présentons aussi les posters, retravaillés jusqu’au dernier moment, et préparons notre volcan à subir un choc phréato-magmatique, comme le volcan du Mont Peloux. Pour cela nous préparons un caramel bien chaud, que nous versons dans le cratère, et tout de suite après nous y versons de l’eau bien froide : ça bouillonne, il y a plein de remous, et le caramel déborde légèrement sur les flancs du volcan, imitant une coulée de lave (couleur sombre du basalte, pas de cristaux).
L’effet n’est pas aussi explosif que prévu, les gourmands se régalent et tirent sur le caramel qui progressivement se fige en refroidissant

Après la retransmission, c’est le temps de vérifier nos trousseaux. Puis, après le dîner, nous assistons au spectacle préparé par les ados

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