Collège · 3ᵉ · SVT
La géologie et les ressources
Formation des roches, des sols et exploitation des ressources
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Exercice 1 — Des notions à ne pas confondre
/ 4 pts- Roche et minéral : définis chacun et donne les trois minéraux du granite.
- Roche plutonique et roche volcanique : lieu et vitesse de refroidissement, aspect des cristaux, un exemple de chaque.
- Altération et érosion : définis chacune et indique la source d'énergie qui les entretient.
- Renouvelable et inépuisable : explique la différence avec l'exemple d'une nappe d'eau souterraine.
Exercice 2 — Expérience : vitesse de refroidissement et taille des cristaux
/ 4 ptsOn fait fondre la même quantité de vanilline (fusion à 80 °C) sur trois lames de verre identiques, refroidies dans trois conditions ; on mesure au microscope la taille des cristaux.
| Lame | Refroidissement | Durée avant solidification | Taille des cristaux | Aspect |
|---|---|---|---|---|
| A | sur de la glace | 10 s | < 0,05 mm | pâte vitreuse |
| B | à l'air (20 °C) | 3 min | 0,5 mm | petits cristaux serrés |
| C | sur une plaque tiède (60 °C) | 25 min | 3 mm | gros cristaux emboîtés |
- Quel facteur varie entre les lames ? Pourquoi la même quantité de vanilline sur des lames identiques ?
- Énonce la relation entre vitesse de refroidissement et taille des cristaux, avec les valeurs du tableau.
- À quelle roche naturelle font penser les lames A et C ? Justifie en précisant le lieu de refroidissement.
- Une roche volcanique montre quelques cristaux de 5 mm dans une pâte de microcristaux. Propose un refroidissement en deux temps, en t'appuyant sur l'expérience.
Exercice 3 — Lire une falaise
/ 4 ptsCoupe d'une falaise près de Cassis, du haut vers le bas (couches horizontales, non déformées).
| Couche | Roche | Épaisseur | Indices |
|---|---|---|---|
| 1 (haut) | sol et végétation | 0,4 m | humus, racines, vers de terre |
| 2 | calcaire à coquilles | 12 m | coquilles d'oursins et de bivalves marins |
| 3 | argile | 2 m | fines lamines, débris de plantes |
| 4 | grès | 5 m | grains de sable, empreintes de vagues |
| 5 (bas) | calcaire massif | > 30 m | coraux fossiles |
- Classe les couches 2 à 5 de la plus ancienne à la plus récente et rappelle le principe utilisé.
- Reconstitue l'évolution du milieu de dépôt de la couche 5 à la couche 2 (profondeur, terre proche).
- Comment des roches formées sous la mer peuvent-elles former une falaise à 100 m au-dessus de l'eau ?
- Estime l'âge de la couche 1 (1 cm en 100 à 200 ans) et explique pourquoi une route sur cette falaise détruit une ressource non renouvelable.
Exercice 4 — Le cuivre : une ressource sous tension
/ 4 ptsLe cuivre est indispensable aux câbles, moteurs et éoliennes. Données mondiales.
| Année | Production minière (millions de t) | Teneur moyenne des minerais (% de cuivre) | Part du cuivre recyclé dans la consommation |
|---|---|---|---|
| 1990 | 9 | 1,2 % | 25 % |
| 2020 | 21 | 0,6 % | 32 % |
Réserves connues exploitables : environ 900 millions de tonnes.
- Calcule la masse de minerai à extraire pour obtenir 1 tonne de cuivre en 1990, puis en 2020. Que conclure sur l'impact de l'extraction ?
- Au rythme de 2020, combien d'années dureraient les réserves connues ? Pourquoi ce calcul est-il à manier avec prudence (deux raisons) ?
- Explique pourquoi la baisse de la teneur des minerais augmente les impacts environnementaux (deux impacts).
- Le recyclage est passé de 25 % à 32 %. Propose deux actions concrètes pour l'augmenter encore, et explique pourquoi le cuivre s'y prête bien.
Exercice 5 — Ouvrir une carrière : décider avec des arguments
/ 4 ptsUne entreprise demande à ouvrir une carrière de calcaire de 40 ha pour 25 ans, à 2 km d'un village, pour fournir en granulats une agglomération située à 15 km ; sinon, les granulats viendraient d'une carrière située à 90 km.
| Critère | Carrière locale | Carrière à 90 km |
|---|---|---|
| Camions par jour | 60 | 60 |
| Distance par tonne | 15 km | 90 km |
| Emplois locaux | 25 | 0 |
| Milieu détruit localement | 40 ha de garrigue | 0 |
| Réhabilitation prévue | lac et zone humide | — |
- Calcule le rapport des distances parcourues par tonne entre les deux solutions. Quelles conséquences environnementales ?
- Identifie deux impacts négatifs de la carrière locale pour le village et deux pour la biodiversité.
- La réhabilitation en lac et zone humide compense-t-elle totalement ? Argumente avec les successions écologiques et le sol.
- Rédige ton avis pour l'enquête publique : une position, deux arguments, une condition imposée à l'entreprise.
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