Sommaire de la séquence 11

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1 Sommaire de la séquence 11 Les roches sédimentaires sont des témoins de leur époque de formation. Tu as vu que les produits érodés peuvent rester sur place ou être transportés par différents agents, ce qui entraîne une évolution du paysage. Ainsi des falaises reculent, des moraines se créent Les roches sont transformées en petites particules. Mais que deviennent ces petites particules? Dans les prochaines séances, tu vas comprendre que ces petites particules issues de roches peuvent, elles-mêmes, être à l origine de plus grosses : les roches sédimentaires. La géologie est un cycle, dont l expression «rien ne se perd, tout se transforme» pourrait être le slogan! Comment se forment les roches sédimentaires et en quoi sont-elles des témoins de leur époque de formation? t Séance 1 La formation des roches sédimentaires t Séance 2 Les roches sédimentaires sont des témoins de leur époque de formation Ce cours est la propriété du Cned. Les images et textes intégrés à ce cours sont la propriété de leurs auteurs et/ou ayants droit respectifs. Tous ces éléments font l objet d une protection par les dispositions du code français de la propriété intellectuelle ainsi que par les conventions internationales en vigueur. Ces contenus ne peuvent être utilisés qu à des fins strictement personnelles. Toute reproduction, utilisation collective à quelque titre que ce soit, tout usage commercial, ou toute mise à disposition de tiers d un cours ou d une œuvre intégrée à ceux-ci sont strictement interdits. Cned-2009

2 séance 1 Séquence 11 Séance 1 La formation des roches sédimentaires je m interroge Tu viens de voir que l érosion des roches entraîne une évolution des paysages. Sous l action de l eau, les roches du sous-sol se transforment en particules plus ou moins grosses transportées (pour la plupart) par les cours d eau. Mais que deviennent les particules issues de l érosion après leur transport? Exercice 1 : [Ra Formuler une hypothèse] Ci-dessous, deux photos : à gauche : du grès (roche sédimentaire, constituée de particules (tel du sable) agglomérées, à droite : du sable (fines particules issues de l érosion). Grès - Cordillera de la Sal. Atacama. Nord Chili Sable Chenay (Champagne) Banque nationale de photos en SVT de l académie de Lyon Guy Sabattier et Robert Six En t appuyant sur la comparaison de ces deux photos, montre que l hypothèse selon laquelle le grès résulte de la compaction des particules issues de l érosion après leur transport, peut être avancée. [Extraire des informations à partir de photographies] Si la question te pose un problème, va voir l annexe «Besoin d aide?» en fin de séquence. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 5e 49

3 Séquence 11 séance 1 Exercice 2 : [Re Mettre en œuvre un protocole] Tu vas maintenant tester l hypothèse émise dans l exercice 1 : «les particules issues de l érosion forment une roche». Pour cela, tu vas prendre du sable (particules issues de l érosion) et voir si celui-ci dans certaines conditions peut devenir une roche. Dans un premier temps : remplis un verre (à mi-hauteur) de sable sec, tasse avec un pilon pendant 5 à 10 minutes, retourne le verre et enlève-le. Dans un deuxième temps : remplis un verre (à mi-hauteur) de sable mouillé, tasse avec un pilon pendant 5 à 10 minutes, retourne le verre et enlève-le. Si tu es dans l impossibilité de faire ces manipulations, aide-toi des schémas ci-dessous pour répondre à la question. verre verre sable sec sable mouillé Schéma représentant le résultat de la manipulation avec du sable sec Schéma représentant entant le résultat de la manipulation avec du sable mouillé à partir de l étude de l expérience et de ses résultats, montre que l hypothèse est vérifiée dans le cas où de l eau existe dans le milieu. [Exploiter des résultats] Si la question te pose un problème, va voir l annexe «Besoin d aide?» en fin de séquence. Exercice 3 : [Re Mettre en œuvre un protocole] Tu viens de mettre en évidence qu il existe un phénomène de compaction sous l effet de la pression en présence d eau. Pour atteindre le seuil de formation d une roche, il semble donc qu il y ait besoin d un liant. La manipulation que tu vas réaliser va te permettre de vérifier l hypothèse de départ émise dans l exercice 1 modifiée : «les particules issues de l érosion forment une roche en présence d un liant». 50 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 5e

4 séance 1 Séquence 11 Le liant ici est une solution d eau salée ; pour cela mélange dans 100 ml d eau, 3 cuillères à soupe de gros sel. Manipulation : remplis le 1/3 (tiers) d un verre de sable fin, verse de l eau salée, mélange, à l aide d une spatule, l eau et le sable, retire l eau en excès, laisse reposer pendant plusieurs jours à la chaleur (sur un radiateur en marche, sous une lampe allumée, ), retourne le verre et enlève-le. Si tu es dans l impossibilité de faire cette manipulation, aide-toi du schéma ci-dessous pour répondre à la question. mélange «sable-sel» sel verre Schéma représentant le résultat de la manipulation En t appuyant sur cette manipulation, montre que l hypothèse «les particules issues de l érosion forment une roche en présence d un liant» est vérifiée. [Exploiter des résultats] Si la question te pose un problème, va voir l annexe «Besoin d aide?» en fin de séquence. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 5e 51

5 Séquence 11 séance 1 Exercice 4 : [C Réaliser un schéma] Tu viens de mettre en évidence que la formation d une roche sédimentaire se fait en deux temps. Il y a tout d abord une compaction (exercice 1) puis une cimentation (exercice 2). Représente ci-après ces deux étapes sous forme de schémas. [Restituer des connaissances de façon organisée] Si la question te pose un problème, va voir l annexe «Besoin d aide?» en fin de séquence. j e retiens La sédimentation correspond essentiellement au dépôt de particules issues de l érosion. Les sédiments, après compaction et cimentation, donnent des roches sédimentaires. N.B. : le mécanisme de la sédimentation équivaut à la décantation que tu étudies en Physique - Chimie. 52 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 5e

6 séance 1 Séquence 11 Pour aller plus loin Exercice 5 L Homme extrait le sel de la mer à des fins de consommation, grâce au système de marais salants. Ce processus existe sans l intervention de l Homme et est à l origine d une roche sédimentaire le sel gemme 1. Cette roche se forme avec une faible profondeur d eau et un climat chaud. Ci-dessous le fonctionnement d un marais salant : Fonctionnement d un marais salant L eau de mer entre par le canal dans la vasière au rythme des marées. Durant le temps de séjour de l eau dans la vasière, les éléments en suspension «tombent» au fond. Puis l eau chemine dans les différents bassins (dont la profondeur diminue au fur et à mesure) se déchargeant des substances dissoutes. vasière enchaînement de bassins salines Lorsque l eau arrive au niveau des salines, elle ne océan Sens de circulation de l eau contient que le sel sous forme dissoute. La faible Tas de sel récolté au fond des salines profondeur ainsi que la Sud Nord chaleur, permettent la cristallisation (solidification) du sel au fond. Ce fond terre est régulièrement raclé par l Homme pour récolter Schéma de fonctionnement d un marais salant le sel. à partir de tes connaissances et des informations apportées dans l exercice, explique en quoi cette roche sédimentaire est différente du grès. Si la question te pose un problème,consulte l annexe «Besoin d aide?» à la fin de cette séquence. 1. Pour trouver une photo, fais une recherche sur Internet avec les mots-clés «sel gemme» option «images». Cette roche est blanche voire orangée. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 5e 53

7 Séquence 11 séance 2 Séance 2 Les roches sédimentaires sont des témoins de leur époque de formation je m interroge Tu viens de voir qu il existe deux types de roches sédimentaires : une qui résulte de l accumulation de produits de l érosion (le grès), une qui résulte de la cristallisation de substance dissoute (le sel gemme). Sache qu il en existe un troisième type, résultant de l abondante présence de restes de coquilles d organismes vivants. Tu viens d apprendre que la formation de ces roches est appelée sédimentation, mais ce phénomène nécessite-t-il des conditions particulières? Quelles sont les conditions de formation des roches sédimentaires? Exercice 6 : [I Organiser les informations pour les utiliser] Ci-contre, une photographie d un affleurement de calcaires à ammonites. Les ammonites sont des animaux à corps mous entourés d une coquille, aujourd hui disparus. On sait qu ils vivaient dans les mers chaudes et profondes. Lors de leur mort, le corps (mou) a disparu, il reste la coquille qui se dépose au fond de la mer. Digne les Bains. France. Cet affleurement contient plus de 1500 coquilles d ammonites. à partir des informations fournies donne les conditions de formation qui existaient lors de la formation de ce calcaire à ammonites. [Extraire des informations] Jacques Janin, Banque nationale de photos en SVT de l académie de Lyon Si la question te pose un problème, va voir l annexe «Besoin d aide?» en fin de séquence. 54 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 5e

8 séance 2 Séquence 11 Exercice 7 : [I Organiser les informations pour les utiliser] Ci-dessous, observe la photo d une roche (grès) présentant des «vaguelettes», on parle de «ripple mark». Grès à «ripple mark» Le marteau donne l échelle Cned Vaguelettes observées dans du sable à marée basse Le crayon donne l échelle Cned Cned, Sciences de la vie et de la Terre 5e 55

9 Séquence 11 séance 2 à partir de la comparaison de ces deux photographies, explique pourquoi les géologues ont pu dire que cette roche s est formée sous très peu d eau ou après le retrait de l eau. [Extraire des informations à partir de photographies] Si la question te pose un problème, va voir l annexe «Besoin d aide?» en fin de séquence. Exercice 8 : [Ra Argumenter] Les géologues différencient deux types d indices pour identifier les conditions de formation des roches sédimentaires : les indices lithologiques : liés à la nature, la disposition et l aspect des roches, les indices biologiques : liés à la présence fossilisée d animaux et de végétaux. En reprenant tous les exercices de cette séquence, classe dans ces deux catégories, les différentes roches sédimentaires rencontrées : le grès, le sel gemme, le calcaire à ammonites, le grès à «ripple mark». [Restituer des connaissances de façon organisée] j e retiens Les roches sédimentaires peuvent contenir des fossiles : traces ou restes d organismes ayant vécu dans le passé. L être vivant à l origine du fossile est contemporain de la sédimentation. Les observations faites dans les milieux actuels, transposés aux phénomènes du passé, permettent de reconstituer certains éléments des paysages anciens. Les roches sédimentaires sont donc des archives du passé. 56 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 5e

10 séance 2 Séquence 11 Pour aller plus loin Exercice 9 Ces fentes de dessiccation datent du Permien, c est-à-dire d environ 270 millions d années. Aujourd hui, on en rencontre dans des sols argileux asséchés par le retrait de l eau et une sécheresse prolongée et importante. Indique les informations qu apportent ces fentes sur la connaissance du climat et du milieu de vie dans cette région de France, il y a 270 millions d années. Bord du lac du Salagou, Hérault Aurélia Pourriau, Banque nationale de photos en SVT de l académie de Lyon Si tu éprouves des difficultés à répondre à la question, consulte l annexe «Besoin d aide?» à la fin de séquence. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 5e 57

11 Séquence 11 ANNEXE «Besoin d aide?» Séance 1 Exercice 1 Pour répondre à la question, tu dois : comparer le grès et le sable (taille des grains, couleur), relier les informations pour émettre une «vérité temporaire» qui doit et peut être vérifiée, permettant d expliquer le devenir des particules issues de l érosion. Il est établi que les particules cessent d être transportées lorsque la vitesse du courant de l eau n est plus assez élevée pour emporter les particules. Exercice 2 Pour répondre à la question, tu dois : comparer le protocole des deux manipulations, comparer les résultats des deux manipulations (sable sec / mouillé), dire si ces manipulations te permettent de répondre à l hypothèse posée en début d exercice. Exercice 3 Pour répondre à la question, tu dois : observer le résultat de la manipulation (sable et sel), relier le résultat à l hypothèse posée au début de l exercice et dire si tu peux valider celle-ci. Exercice 4 Tu dois représenter ce qui se passe entre les grains de sable ; donc il faut dessiner des grains de sable de grosse taille. Il y a trois stades d évolution de la roche : - le stade grains de sable baignant dans l eau, - le stade évacuation de l eau et compaction (rapprochement) des grains de sable, - et enfin le stade cimentation des grains par la solution salée. Il faut donc faire trois schémas (un pour chaque stade) et indiquer par des flèches ce qui se passe entre chacun d eux. Exercice 5 Rappelle-toi quels sont les éléments qui forment le grès. Trouve-t-on tous ces éléments dans le sel gemme? 58 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 5e

12 Séquence 11 Séance 2 Exercice 6 Pour répondre à la question, tu dois : identifier les conditions de vie des ammonites lorsqu elles existaient (lieu, température), comprendre le devenir des coquilles d ammonites lors de la mort de ces animaux, relier les conditions de vie, de mort des ammonites avec la formation du calcaire. Exercice 7 Pour répondre à la question, tu dois : trouver où tu peux observer de telles vaguelettes, identifier les conditions de formations de ces vaguelettes aujourd hui, faire le lien entre ce que tu peux observer aujourd hui et les conditions passées de mise en place de ces vaguelettes. Exercice 9 Quand elle est en milieu humide, l argile est une roche malléable, avec laquelle on peut faire des poteries. En période de sécheresse (dessiccation), elle se rétracte et devient cassante. Déduis-en le climat qui existait il y a 270 millions d années. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 5e 59