Objectifs : comprendre l'origine des combustibles fossiles - observer Observation : l'énergie solaire permet la production de matière par les végétaux chlorophylliens (photosynthèse) et la production de biomasse en général. Problème : comment se forment les combustibles fossiles, sources d'énergie actuelles? Matériel : livre p. 148, tourbe, grès, schistes (fossile), charbon, loupes, lampes, lame de charbon. Capacités et attitudes Activités expérimentales Compétences 1 - La nature des combustibles fossiles Le charbon Observer des échantillons et décrire leur contenu, aspect, couleur Comparer les contenus des échantillons. Dessiner et légender le schiste et les fossiles (voir p. 148). Formuler une hypothèse sur l'origine du charbon. Manifester le sens de l observation Utiliser une loupe Réaliser un dessin Utiliser un moteur de recherche Mise en relation de données Adopter une démarche explicative Mise en relation de données Mise en relation de données Le pétrole Rechercher l'origine du pétrole (internet). - Reconstitution d'un gisement (formation) À partir des docs p. et 3, déterminer les caractéristiques d'un gisement de charbon et définir un cyclothème (grès charbon schistes). Formuler une hypothèse sur les conditions de formation. Comparer une flore actuelle avec une flore du carbonifère (empreintes ou restes de végétaux dans les roches), p. 4. Utiliser le principe d actualisme p.4. À partir de la carte géologique et de la reconstitution p. 5 et 6, définir les termes suivants : faille normale, distension et subsidence et les mettre en relation. Bilan Réaliser un texte Expliquer comment se forme un charbon Rédaction d un compte-rendu sur feuille double faisant apparaître la démarche expérimentale. Repérer dans la composition et les conditions de gisement les indices d une origine biologique d un exemple de combustible fossile. Manipuler, modéliser, extraire et exploiter des informations, si possible sur le terrain et/ou modéliser pour comprendre les caractéristiques d un gisement de combustible fossile (structure, formation, découverte, exploitation). 1
Gisement de charbon cyclothème charbonneux Cyclothème charbonneux Argile "schiste" Charbon Grès Conglomérat 50 m m Coupe géologique d une portion de gisement de charbon Épaisseur à titre indicatif très variable Empreintes de racines
Formation du charbon en 4 étapes 1 3 4 Argiles Subsidence Charbon Débris végétaux en cours de car bonification Sables, graviers... Substratum Eau de la lagune Forêt marécageuse : coniférales, cordaitales... Troncs, branches dans le sédiment et en cours de carbonification 3
Reconstitution du lac houiller de Blanzy-Montceau (Gall-Masson) Polypode Prêle Le principe d actualisme : ce principe s'appuie sur le fait que la formation d'une roche actuelle dans des conditions actuelles traduit pour une roche similaire formée dans le passé les mêmes conditions de formation. 4
Paléoenvironnement du bassin houiller de Blanzy Carte géologique simplifiée : Ouest Le Creusot Blanzy Est Montceau-les-Mines Failles Post-Secondaire 10 km Digoin Loire Secondaire Grès arkosiques, conglomérats, argiles, grès rouges (Permien) Houiller : conglomérats, grès, charbon (Stéphanien) Tufs, arénites, microconglomérats, "schistes" (dévonien carbonifère inférieur) Socle hercynien (granites, roches volcaniques et métamorphiques) 5
1000 m 4 4 5 3 6 1000 m 1 Faille Ouest Faille Est Accumulation de débris végétaux : futur charbon Lépidophytales Herbacées 1 : milieu lacustre 4 : sédimentation de chenaux Marattiales Cordaïtales : milieu palustre 5 : cône alluvial 3 : plaine d inondation 6 : coulée boueuse Ptéridospermaphytes Coniférales 6