À propos de cette page
Ce cours de svt en troisième sur « La géologie et les ressources » suit le programme officiel de svt de troisième. Il présente les définitions, les propriétés et les méthodes essentielles, accompagnées d'exemples résolus pour bien comprendre. Au programme : La structure interne du globe terrestre, Les roches magmatiques : plutoniques et volcaniques, Les roches sédimentaires : formation et exemples, Les roches métamorphiques et le cycle des roches. Chaque notion est expliquée pas à pas, puis mise en pratique grâce à des exercices interactifs, un QCM et une évaluation corrigée. Idéal pour réviser à son rythme, combler ses lacunes et progresser, en autonomie ou avec un professeur. Cours rédigé par un professeur particulier à Marseille pour aider les élèves de troisième à réussir en svt.
Au programme
1 · La structure interne du globe terrestre
2 · Les roches magmatiques : plutoniques et volcaniques
3 · Les roches sédimentaires : formation et exemples
4 · Les roches métamorphiques et le cycle des roches
5 · La formation des sols : la pédogenèse
6 · Les ressources géologiques : minérales et énergétiques
7 · Exploitation, enjeux et développement durable
1La structure interne du globe terrestre
La Terre est une sphère composée de plusieurs enveloppes concentriques. On distingue :
- La croûte terrestre (ou lithosphère externe) : fine couche rocheuse rigide (5 à 70 km d'épaisseur). On distingue la croûte océanique (basalte et gabbro, ~7 km) et la croûte continentale (granite, 30-70 km).
- Le manteau : enveloppe très épaisse (~2 900 km) constituée de roches riches en silicates de magnésium et de fer. Le manteau supérieur est partiellement fondu (asthénosphère).
- Le noyau : central, composé essentiellement de fer et de nickel. Le noyau externe est liquide, le noyau interne (graine) est solide.
Lithosphère. Ensemble rigide formé par la croûte et la partie supérieure du manteau. Elle est divisée en plaques tectoniques qui se déplacent sur l'asthénosphère.
Les données permettant de connaître la structure du globe proviennent de l'étude des ondes sismiques : ces ondes se propagent différemment selon les milieux traversés, ce qui permet aux géologues de « radiographier » la Terre.
2Les roches magmatiques : plutoniques et volcaniques
Les roches magmatiques (ou roches ignées) résultent du refroidissement et de la solidification du magma (roche fondue).
On distingue deux grands types :
| Type | Lieu de refroidissement | Texture | Exemple |
|---|
| Roches plutoniques | En profondeur (intrusion) | Grenue : grands cristaux visibles à l'œil nu | Granite, gabbro |
| Roches volcaniques | En surface (éruption) | Microlithique ou vitreuse : petits cristaux ou verre | Basalte, rhyolite |
Magma. Mélange de roches fondues, de gaz et de minéraux en suspension, formé dans le manteau ou la croûte terrestre lors d'une fusion partielle.
Exemple. Le granite se forme très lentement en profondeur : le refroidissement lent permet la croissance de grands cristaux de quartz, feldspath et mica. Le basalte se forme rapidement lors des éruptions volcaniques : les cristaux n'ont pas le temps de croître, la texture est donc fine.
Astuce. Pour retenir : « Plus le refroidissement est lent, plus les cristaux sont grands. »
3Les roches sédimentaires : formation et exemples
Les roches sédimentaires représentent environ 75 % des roches affleurant en surface. Elles se forment par accumulation et consolidation de sédiments (particules minérales ou restes d'organismes).
Leur formation se déroule en plusieurs étapes :
- Érosion : les agents naturels (vent, eau, gel) fragmentent et dégradent les roches existantes.
- Transport : les particules sont transportées par les rivières, le vent ou les glaciers.
- Sédimentation : les particules se déposent en couches (strates) dans des milieux calmes (fond de mer, lac).
- Diagenèse : l'enfouissement et la compaction transforment les sédiments meubles en roche solide.
| Origine | Exemples |
|---|
| Détritique (débris de roches) | Grès, argile, conglomérat |
| Biochimique (restes d'organismes) | Calcaire, craie, charbon |
| Chimique (précipitation) | Sel gemme, gypse |
Attention ! Les couches de sédiments (strates) se déposent horizontalement. En géologie, on utilise le principe de superposition : une couche inférieure est plus ancienne qu'une couche supérieure (en l'absence de déformation).
4Les roches métamorphiques et le cycle des roches
Les roches métamorphiques résultent de la transformation à l'état solide d'autres roches (magmatiques ou sédimentaires) sous l'effet de la chaleur et/ou de la pression.
- L'augmentation de pression et de température lors de l'enfouissement ou de la collision de plaques provoque un réarrangement des minéraux.
- Exemples : le gneiss (transformation du granite), le marbre (transformation du calcaire), le schiste.
Cycle des roches (cycle lithologique). Ensemble des transformations continues que subissent les roches : érosion → sédimentation → enfouissement → métamorphisme → fusion partielle → magma → refroidissement → nouvelles roches.
Ce cycle est très lent : il s'étend sur des millions à des milliards d'années. Il illustre que les roches ne sont pas immuables mais se transforment en permanence sous l'action des forces géologiques.
Astuce. Le cycle des roches peut être représenté comme un triangle : roches magmatiques → roches sédimentaires → roches métamorphiques → retour au magma. Chaque flèche représente un processus géologique.
5La formation des sols : la pédogenèse
Le sol est la couche superficielle meuble et vivante de la Terre, indispensable à la vie végétale et animale. Sa formation s'appelle la pédogenèse.
Le sol se forme à partir de la roche mère par l'action combinée de facteurs :
- Physiques : alternance gel/dégel, variations de température, qui fragmentent mécaniquement la roche.
- Chimiques : l'eau de pluie légèrement acide dissout certains minéraux (hydrolyse).
- Biologiques : les lichens, bactéries, champignons, vers de terre dégradent la roche et enrichissent le sol en matière organique (humus).
Humus. Matière organique partiellement décomposée, présente dans la couche supérieure du sol. Il est formé par la décomposition des feuilles mortes, des végétaux et des animaux par les micro-organismes (bactéries, champignons).
Attention ! La formation d'un sol est extrêmement lente : en moyenne, 100 à 1 000 ans sont nécessaires pour former 1 cm de sol. Un sol détruit par l'érosion ou la pollution est donc une ressource non renouvelable à l'échelle humaine.
On distingue plusieurs couches dans un sol, appelées horizons : horizon humifère (riche en matière organique), horizon minéral (riche en argile et minéraux lessivés), horizon de roche altérée, roche mère.
6Les ressources géologiques : minérales et énergétiques
La Terre fournit de nombreuses ressources exploitées par l'être humain, regroupées en deux grandes catégories :
| Type de ressource | Exemples | Utilisations |
|---|
| Ressources minérales | Fer, cuivre, bauxite (aluminium), sel, calcaire, sable | Construction, métallurgie, industrie chimique |
| Ressources énergétiques fossiles | Charbon, pétrole, gaz naturel | Production d'énergie, carburants, plastiques |
| Ressources en eau souterraine | Nappes phréatiques, sources thermales | Eau potable, irrigation, thermalisme |
Combustibles fossiles. Ressources énergétiques (charbon, pétrole, gaz naturel) formées il y a des millions d'années par la transformation de matières organiques enfouies. Ils sont non renouvelables et leur combustion émet du CO₂, principal gaz à effet de serre.
Exemple. Le pétrole est issu de la transformation, sur des millions d'années et sous haute pression, de matières organiques marines (phytoplancton, zooplancton). Il est non renouvelable et les réserves mondiales sont limitées.
7Exploitation, enjeux et développement durable
L'exploitation des ressources géologiques pose des enjeux majeurs pour l'humanité :
- Épuisement des ressources : les ressources fossiles et minières sont non renouvelables. À l'exploitation actuelle, certaines pourraient s'épuiser dans quelques décennies à siècles.
- Impacts environnementaux : mines à ciel ouvert, forages, extraction pétrolière perturbent les écosystèmes, polluent les sols et les nappes phréatiques.
- Émissions de CO₂ : la combustion des énergies fossiles est la principale cause du changement climatique actuel.
Développement durable. Développement qui répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs. Il implique une gestion raisonnée des ressources naturelles.
Des solutions existent pour limiter l'impact de l'exploitation géologique :
- Recyclage des métaux : recycler l'acier, l'aluminium et le cuivre réduit la nécessité d'extraire de nouveaux minerais.
- Énergies renouvelables : éolien, solaire, hydraulique permettent de réduire la dépendance aux combustibles fossiles.
- Sobriété et efficacité énergétiques : réduire les consommations individuelles et améliorer les rendements.
- Réhabilitation des sites miniers : après exploitation, les sites peuvent être réaménagés pour limiter la pollution.
Astuce. Au baccalauréat comme au brevet, on peut être amené à analyser un document sur l'exploitation d'une ressource et à proposer des solutions durables. Entraîne-toi à identifier les impacts et les alternatives.
★À retenir
En bref :
• La Terre est structurée en couches : croûte, manteau, noyau.
• Les roches magmatiques se forment par solidification du magma (plutoniques en profondeur, volcaniques en surface).
• Les roches sédimentaires résultent de l'accumulation de sédiments en couches (strates).
• Les roches métamorphiques sont créées par la transformation d'autres roches sous chaleur et pression.
• Le cycle des roches relie ces trois grands types en un processus continu sur des millions d'années.
• Le sol se forme très lentement (pédogenèse) à partir de la roche mère : c'est une ressource à préserver.
• Les ressources géologiques (minérales, fossiles) sont non renouvelables : leur exploitation doit s'inscrire dans une démarche de développement durable.