Collège · 3ᵉ · SVT
La géologie et les ressources
Formation des roches, des sols et exploitation des ressources
À propos de cette page
La Terre fabrique des roches
La Terre est faite d'enveloppes : une croûte rigide (5 à 70 km), un manteau solide mais qui se déforme lentement, un noyau métallique. La croûte et le sommet du manteau forment des plaques qui se déplacent de quelques centimètres par an : leur mouvement crée les volcans, les séismes et les montagnes, et recycle sans cesse les roches.
Les roches magmatiques : granite et basalte
Un magma est une roche fondue, à 800-1 200 °C. Selon l'endroit où il refroidit, il donne deux types de roches très différents.
| Granite | Basalte | |
| Lieu de refroidissement | en profondeur (plusieurs km) : roche plutonique | en surface, lave d'un volcan : roche volcanique |
| Vitesse | très lente : des milliers à des millions d'années | rapide : heures à années |
| Aspect | cristaux tous visibles à l'œil nu, emboîtés : quartz gris, feldspath blanc ou rose, mica noir | roche sombre, microcristaux et verre, parfois quelques gros cristaux et des bulles |
| Où en voir | Bretagne, Massif central, Alpes ; Sidobre | chaîne des Puys, Réunion, Islande, fonds océaniques |
Les roches sédimentaires : archives et matériaux
En surface, les roches sont attaquées : l'altération (eau, gel, acides des racines, dioxyde de carbone dissous) les désagrège ; l'érosion emporte les débris ; l'eau, le vent et la glace les transportent puis les déposent en couches, les strates. Enfouis, ces sédiments se compactent et se cimentent : ils deviennent des roches sédimentaires, souvent porteuses de fossiles.
| Calcaire | accumulation de coquilles et squelettes ou précipitation chimique dans la mer ; fait effervescence à l'acide ; Calanques, falaises de Cassis, Sainte-Victoire |
| Grès | grains de sable cimentés ; Vosges, Fontainebleau |
| Argile | particules très fines, imperméable, gonfle avec l'eau ; Provence (santons, tuiles) |
| Charbon | végétaux de forêts marécageuses enfouis il y a 300 millions d'années ; Gardanne, Nord |
| Sel gemme, gypse | évaporation d'une mer ou d'un lac salé ; gypse → plâtre |
Les roches métamorphiques et le cycle des roches
Entraînée en profondeur par la tectonique, une roche subit chaleur et pression croissantes. Sans fondre, ses minéraux se réorganisent et de nouveaux apparaissent : elle devient métamorphique. L'argile se change en schiste (feuillets), puis en gneiss (bandes claires et sombres) ; le calcaire devient marbre ; le grès, quartzite. Plus chaud encore, la roche fond partiellement : un nouveau magma naît.
Le cycle est entretenu par deux moteurs : la chaleur interne de la Terre (tectonique, volcanisme, métamorphisme) et l'énergie solaire (cycle de l'eau, altération, érosion, transport). Ses durées se comptent en millions d'années.
Le sol, une ressource qui se forme lentement
| Horizon de surface | litière (feuilles mortes) et humus sombre : décomposition par les vers, champignons, bactéries |
| Horizon intermédiaire | minéraux mêlés à l'humus ; racines ; c'est là que la plante puise eau et sels minéraux |
| Horizon profond | roche mère en cours d'altération, fragments de plus en plus gros |
La pédogenèse est lente : il faut en moyenne 100 à 200 ans pour former 1 cm de sol. Or l'érosion d'un champ labouré en pente peut emporter 1 mm par an, et l'artificialisation (routes, parkings, lotissements) en fait disparaître définitivement l'équivalent d'un département tous les 10 à 15 ans en France. À l'échelle humaine, le sol est une ressource non renouvelable.
Les ressources géologiques et leurs usages
| Matériaux de construction | sable et graviers (granulats, 6 tonnes par habitant et par an en France), calcaire → ciment et chaux, argile → briques et tuiles, gypse → plâtre, granite et marbre → pierres de taille |
| Métaux | minerais de fer, cuivre, aluminium (bauxite, découverte aux Baux-de-Provence en 1821), lithium, cobalt et terres rares pour batteries, éoliennes, téléphones |
| Énergie | charbon, pétrole, gaz (roches sédimentaires riches en matière organique, formées en millions d'années), uranium ; chaleur du sous-sol (géothermie) |
| Eau souterraine | nappes contenues dans les roches poreuses ou fissurées ; les deux tiers de l'eau potable française |
| Autres | sel, potasse (engrais), phosphates (engrais), silice (verre, puces électroniques) |
Exploiter sans épuiser
Toute extraction a des impacts : paysages et habitats détruits par les carrières et les mines à ciel ouvert, poussières et bruit, pollution des eaux (métaux, acides), énormes volumes de déchets (il faut extraire environ 200 tonnes de roche pour 1 tonne de cuivre), consommation d'eau et d'énergie, conflits avec les habitants.
| Réduire | sobriété : construire moins lourd, réparer, allonger la durée de vie des objets |
| Recycler | l'aluminium se recycle indéfiniment avec 5 % de l'énergie de sa production ; béton concassé réutilisé en granulats ; métaux des déchets électroniques |
| Substituer | bois à la place du béton, sable de carrière au lieu de sable marin, batteries sans cobalt |
| Encadrer | études d'impact, autorisations, réhabilitation obligatoire des carrières (remise en état, zones humides, lacs) |
| Gérer les nappes | pomper moins que la recharge, protéger les zones de captage |
- Trois familles de roches selon leur formation : magmatiques (granite lent en profondeur, basalte rapide en surface), sédimentaires (dépôt en strates, fossiles : calcaire, grès, argile, charbon), métamorphiques (chaleur et pression : schiste, gneiss, marbre).
- Le cycle des roches relie ces familles par l'érosion, l'enfouissement, le métamorphisme et la fusion ; moteurs : chaleur interne et énergie solaire.
- Le sol naît de la roche mère et des êtres vivants : 1 cm en 100 à 200 ans ; non renouvelable en pratique.
- Ressources : granulats, calcaire, argile, métaux, énergies fossiles, nappes ; renouvelable ≠ inépuisable.
- Exploiter durablement : réduire, recycler, substituer, encadrer et réhabiliter.
Cours particuliers de svt à Marseille, en présentiel ou à distance — un prof qui s'adapte à ton rythme et reprend ce qui coince.
Prof de SVT à Marseille · Cours particuliers au collège · Aide aux devoirs