PARTIE 1 GEOLOGIE EXTERNE : EVOLUTION DES PAYSAGES Leçon I. LES PAYSAGES ACTUELS Connaître le sens et utiliser les termes (connaissances) : Modelé d un paysage : aspect que l érosion donne au relief. Érosion : ensemble de phénomènes qui altèrent les roches, enlèvent des particules de roches et modifient le paysage. Ruissellement : écoulement de l'eau à la surface du sol Infiltration : entrée de l'eau dans le sol et le sous sol Affleurement : endroit où les roches du sous-sol sont visibles Propriétés de roches vis-à-vis de l eau : Cohérence (cohérente, friable ou meuble), perméabilité, porosité p 158 et 159 Méandre : tracé sinueux (courbe ou virage) décrit par un cours d eau. Sédiment : ensembles des particules de roches issues de l érosion, transportées et déposées le plus souvent dans l eau. Sédimentation : dépôts des sédiments dans l'eau. Etre capable de (capacités) : Identifier et décrire les différents éléments du modelé d un paysage P146147,150,152 ex1p162 Expliquer le modelé d un paysage en fonction des propriétés des roches p 148,151, 153, 154-155 ex1 p 162, ex2 et 3p163 + ex5 p164 Indiquer le devenir d une particule issue de l érosion des roches p149,168-169 ex4 p164 Rendre un schéma de ruisseau fonctionnel Expliquer la nécessité d exploiter des matériaux géologiques p 186-189 Indiquer les effets de l exploitation des matériaux géologiques sur l environnement p190-193
1. Observer le modelé du paysage Activité introductive : SORTIE Vallon de Salut Capacités évaluées Critères d évaluation Utiliser les outils du géologue (test / boussole), faire un croquis légendé Compétences sociales et civiques Autonomie et initiative Note / 20 Consignes et aides correctement suivies selon les besoins Résultats obtenus corrects -Consignes de sécurité et d écoute respectées (sécurité routière / eau / écoute ) -Travail efficace et autonome ARRET N 1 Les Allées Maintenon Arbre avec grosses racines Sol épais Eval + ou - ARRET N 2 Carrière des Allées Dramatiques Arbre avec petites racines Roche dure avec fractures Roche très friable mousse 1m Sol épais au pied de l affleurement 1m mousse Sol fin au pied de l affleurement Roche argileuse Roche calcaire - Talus de route (creusé par l'homme) - Pente douce - Roche sombre, argileuse, friable - Sol épais (40 cm) avec beaucoup de végétation (mousse, gros arbres, lierre, lichens) - Débris de roches au pied de l affleurement et formation d'un sol - Falaise (front de taille de carrière par l'homme) - Pente abrupte - Roche claire, calcaire dure et cohérente - Sol mince (5/10cm) avec moins de végétation (mousse, petits arbres, fougères) - Pas de débris mais des fissures et des cavités (grottes.) Bilan : On a observé sur le terrain que les roches s'usaient (effritement, fissures.). L eau de pluie, le gel, les racines de la végétation sont des agents d érosion des roches. Mais l'usure des roches argileuse et calcaire est différente. PROBLEME : Mettre en relation les différences d'érosion de l'eau sur 2 roches modelant le paysage et les propriétés de ces roches.
2. Érosion des roches et modelé du paysage Alors on met en œuvre 4 protocoles de tests pour comprendre l'action différente de l'eau selon les propriétés des roches. Capacités évaluées Réaliser, manipuler, appliquer des consignes : suivre un protocole Présenter la démarche suivie, les résultats obtenus : communiquer à l aide d un texte court Raisonner, argumenter: Exploiter les résultats pour répondre au problème Autres compétences Compétences sociales et civiques Autonomie et initiative Critères de réussite + Consignes et aides correctement suivies selon les besoins + Description courte de l expérience et des résultats dans le tableau correspondant + Phrase de conclusion qui répond au problème posé en comparant les 2 roches Mise en relation de l'érosion et des propriétés des roches. + Consignes de sécurité et d écoute respectées Prise d initiative (demande matériel ) Rangement du matériel test 1 infiltration et porosité Le calcaire L argile Je verse une goutte d eau sur l échantillon de roche récolté sur le terrain Je fais L eau pénètre lentement J observe Je conclus L eau pénètre vite La roche calcaire est moins poreuse que la roche argileuse. L eau en s infiltrant rend la roche argileuse plus friable. => Modelé du paysage roche +/- érodable et pente +/- raide test 2 - ruissellement et cohérence Le calcaire Je fais J observe Je conclus L argile Je verse de l eau sur la roche récoltée sur le terrain au dessus d un bécher Peu ou pas de particules dans l eau Beaucoup de particules dans l eau La roche calcaire est plus cohérente et la roche argileuse plus friable. L eau de ruissellement arrache plus facilement les particules de la roche argileuse. => Modelé du paysage pente +/- ravinée et raide Test 3 infiltration et perméabilité Le calcaire L argile
Je fais Je verse de l eau sur la roche réduite en poudre J observe L eau pénètre et traverse la roche L eau pénètre mais ne traverse pas la roche Je conclus La roche calcaire est plus perméable que la roche argileuse, l eau d infiltration pourra modifier facilement les minéraux constituant la roche argileuse en restant plus longtemps à son contact. => Modelé du paysage roche */- érodable et pente +/- raide Test 4 dissolution et fissures Le calcaire Je fais J observe Je conclus L argile Je verse de l eau acide (eau pétillante, le CO2 la rend acide) sur un peu de roche réduite en poudre mélangée à de l eau Les particules de calcaire disparaissent Les particules d argile restent en suspension La roche calcaire est plus facilement dissoute ce qui fait des fissures et des grottes. => Modelé du paysage avec cavités (ex : théâtre de la nature) Bilan : Les roches résistent plus ou moins à l action de l eau. Leurs propriétés différentes vis-à-vis de l eau qui s infiltre ou ruisselle sur les roches expliquent cette différence d érosion. Les roches sont plus ou moins résistantes. Les roches, constituant le sous-sol, subissent à la surface de la Terre une érosion dont l eau est le principal agent. L eau en ruisselant arrache des particules des roches qui contribuent à la formation du sol sur place ou sont transportées plus loin. L eau en s infiltrant creuse des fissures modifie leur constitution et les rendre plus friable ou dissout les roches. Ainsi, les roches résistent plus ou moins à l action de l eau et sont plus ou moins érodées. Ce qui modèle le paysage. Exercices complémentaires exercice 5 p164 + expérience p160
1/ La roche argilo-sablonneuse est très friable et facilement érodé tandis que les blocs rocheux dures s'érodent moins vite. Donc cela forme des colonnes (roche très érodée) surmontées par des blocs rocheux (roche peu érodée). 2/ Si le haut de la colonne est très érodé elle devient très mince et peu se casser, alors le bloc rocheux tombe. exercice à découvrir p161 Les colonnes de calcaire sont fabriquées avec les calcaire dissout dans l'eau (très calcaire) qui précipite en grain. Il y a plus de calcaire qui s'accumule dans les gouttes qui tombent donc les stalagmites sont plus larges. SOS Patrimoine p 161
La pollution de l'air augmente l'acidité de la pluie or l'acide dissout le calcaire dont sont constitués les monuments. Plus l'air est pollué plus les plus sont acides et plus les monuments se dégradent vite. environnement page 161 Bilan
Altitude (en m) SO 1 000 Allées Dramatiques Allées Maintenon Vallon de Salut NE Sol fin 2 1 3 1 4 1 1 Sol épais + 500 INFILTRATION Dissolution Fissures dans la roche RUISSELLEMENT Ravinement Particules visibles arrachées 0 INFILTRATION Porosité forte Friabilité augmente - 500 ROCHE CALCAIRE COHERENTE FISSUREE ROCHE ARGILEUSE FRIABLE - 1 000 problème : quel est devenir des particules issues de l érosion des roches? 3. Devenir des particules de roches érodées ARRET N 3 Les Thermes du Vallon du Salut Observations de terrain : 1/ La résurgence température : 19 C calcaire dissout / particules +/- grosses dans le fond milieu de vie avec «Theodexus thermalis» = gastéropode endémique (petit dieu des thermes) microalgues sur les galets 2/ La source température : 30 C eau chargée en minéraux qui rouille la trappe du regard intérêt pour l Homme : chauffage naturel (EDD) + soins de la peau ( Questions soulevées : 3- D où viennent les particules de roches visibles et invisibles de la rivière? Des affleurements de roches proches qui ont été érodés. L eau de pluie en ruisselant ou en circulant dans la roche transporte les particules arrachées ou dissoutes. ARRET au bord de l'adour Dépôts de particules (meuble) (galets Courant faible ou fort / graviers / sable )
EROSION FORTE DE LA BERGE => renforcement Bilan : Le modelé actuel du paysage résulte du transport de l eau sur les roches et de leur accumulation sur place. La sédimentation correspond au dépôt des particules issues de l érosion des roches.