THEME 1 – Les enjeux contemporains de la planète / 1A : Géosciences et dynamique du paysage

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Activité 1 : Altération et érosion des roches

Objectif : comprendre pourquoi les paysages changent au cours du temps et quels sont les facteurs

responsables de cette altération.

Support : fiche de documents sur l’espace partagé de votre classe -> SVT Partie A : l’érosion modifie les paysages (20 min) Consignes : répondre aux questions suivantes

1. Documents 1 et 2 : recenser les principaux reliefs observés sur le territoire métropolitain et

dans les DROM

2. Documents 1 et 2 : formuler une hypothèse sur les facteurs qui ont modifié le relief du

massif armoricain

3. Document 3 : après avoir présenté la composante géologique de ce paysage, formuler une hypothèse pour expliquer les variations de pente du relief du mont Aiguille

4. Complétez le texte suivant : la diversité des paysages s’explique par la diversité des roches.

L’érosion n’a pas le même effet sur le calcaire que sur les marnes, ce qui explique les ruptures de pente par exemple. L’érosion aplanit les reliefs, les massifs de montagnes

finissent par disparaître.

Compétences travaillées Indicateurs de réussite NA EC A PDS : Pratiquer des

démarches scientifiques J’ai trouvé interprété les résultats des expériences présentées pour en tirer une conclusion

UOM : Utiliser des outils et

mobiliser des méthodes pour apprendre

J’ai extrait et exploité les informations des documents à des fins de connaissance

COM : Communiquer et utiliser le numérique

J’ai rédigé mon compte-rendu dans un langage clair et scientifiquement approprié

On distingue différents reliefs : des plaines de basse altitude, des collines et des bas plateaux

comme dans le massif armoricain, des hauts plateaux, des moyennes montagnes comme à la

Réunion ou encore dans le Massif central et des hautes montagnes comme les Alpes, les Pyrénées.

Le Massif armoricain est une ancienne chaîne de montagnes dont l’altitude était de plus de 8000

m alors qu’aujourd’hui il culmine à 416 m. On peut émettre l’hypothèse que ce massif a été érodé

sous l’action de différents facteurs : pluie, température, vent par exemple.

Le Mont Aiguille culmine à 2082 m. Cependant on observe que le relief est différent en fonction de

l’altitude : le calcaire fissuré présente une pente verticale alors que les marnes, caractérisées par

des ravinements, présentent une pente inclinée. La composante géologique de ce paysage est

donc caractérisée par des reliefs différents et des roches de nature différente.

Les variations de pente peuvent être expliquées par la nature différente des roches : on peut

émettre l’hypothèse que le calcaire est plus résistant à l’érosion mais qu’il se fracture, ce qui

explique les éboulis à la base de cette roche, alors que les marnes sont plus tendres.

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PARTIE B : montrer que l’eau provoque une altération chimique des roche (40 min)

5. Document 4 : présentez le rôle de l’eau dans l’altération physique des roches

6. Document 5 : comparez la cohérence et la composition des trois roches détritiques

7. Documents 6,7,8 : proposez une stratégie de résolution réaliste pour mettre en évidence une altération chimique des roches

8. Résultats expérimentaux : exploitez les résultats

9. Complétez le texte suivant : le granite est une roche cohérente qui, soumise à différents facteurs, subit une altération physique et une altération chimique sous l’action de l’eau. Cela

entraîne une désagrégation de la roche. Les produits de l’altération du granite sont des particules de tailles diverses (sable, argile, etc.) et des ions.

L’altération physique des roches par l’eau peut se faire suite à des variations de température ou par

l’alternance gel-dégel. Dans ce dernier cas, l’eau s’infiltre dans la roche, puis, en gelant, elle

augmente de volume et exerce une pression qui fissure encore davantage la roche. Cette altération

conduit à une désagrégation de la roche ainsi qu’à l’élargissement des diaclases, visibles par

exemple dans les granites.

Le granite sain est composé de minéraux comme le quartz, le feldspath et le mica noir. Ces

minéraux sont « soudés », la roche est cohérente. En revanche, un granite altéré présente aussi de

l’argile. Le granite altéré est devenu friable, il a perdu de sa cohérence. Enfin, l’arène granitique est

composée des mêmes minéraux que le granite altéré mais est qualifiée de roche meuble, roche

dont les minéraux ne sont plus soudés entre eux.

Voici une stratégie de résolution réaliste.

Ce que je fais : je vois que lors de la transformation de deux minéraux de granites, il y a apparition

d’ions. Je propose alors de comparer un témoin contenant de l’eau déminéralisée (sans ions) avec

de l’eau déminéralisée mise en présence d’une part d’un granite sain, d’autre part d’un granite altéré

et d’une arène granitique. Je cherche alors la présence d’ions dans les différentes solutions.

Comment je le fais : je mesure la conductivité des différentes solutions avec un conductimètre. Puis,

après avoir prélevé une certaine quantité de chacune des solutions, j’effectue les différents tests

avec l’oxalate d’ammonium et l’hydroxyde de sodium. Je réalise ainsi huit tubes à essai que je

numérote. Deux tubes témoins me serviront de comparaison : celui avec l’eau déminéralisée en

présence d’oxalate d’ammonium et un autre avec l’hydroxyde de sodium.

Ce à quoi je m’attends : si l’eau entraîne une hydrolyse de certains minéraux alors les mesures de

conductimétrie et les tests d’identification vont montrer la présence d’ions. Les équations bilans

permettent de prévoir une conductivité plus élevée avec l’eau ayant contenu le granite altéré et

l’arène granitique.

On observe une très faible conductivité avec l’eau déminéralisée (5 ppm) ainsi qu’avec l’eau où a

séjourné le granite sain (environ 45 ppm). Les deux autres solutions ont une conductivité nettement

plus importante (de l’ordre de 300 ppm à 340 ppm). On en déduit que l’altération du granite libère

des ions.

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Documents

Sciences de la vie et de la Terre 2de © Éditions Hatier 2019

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