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L'évolution des paysages (Géologie)

version professeur

Introduction : la géologie est l'étude de la planète Terre

Situation déclenchante : étude d'un paysage le long de la RN1
affleurement
Observation d'une photographie (vidéo p.), description à l'oral par les élèves  . On remarque ainsi la présence de roches abîmées..
Réalisation un dessin d'observation + annotation (végétation , sol , route , roches abîmées )
Comment expliquer cet aspect de ce paysage ? Je note leurs idées au tableau  (l'eau, le vent, les racines) et on en discute (pour le vent...hypothèse rejetée par les critiques des élèves, pour les racines je les informe que les arbres ici ont surtout une croissance horizontale pour leurs racines) . On se met d'accord pour développer étudier l'action de l'eau sur les terrains  .

Bilan 1 : on peut observer dans un paysage de la végétation, des signes d'activité humaine, du sol... Les roches du sous-sol (ce qu'il y a sous le sol) sont visibles dans des affleurements (ex. roches visibles quand on creuse une route à travers une montagne) .

On va définir un projet pour tester une de leurs hypothèses (l'eau agit sur les roches,  le sol... )
Projet : on va  chercher des signes d'action de l'eau sur le terrain de la cour du collège

Documents (plan du collège à orienter avec la boussole) : (évaluation : soin /1; orientation /1; situation de l'eau /3 ; indices de l'action de l'eau /5)
plan

Exploitation de la sortie  au cours suivant par l'étude de photographies prises sur le terrain  (groupes de 3/4 élèves)cour du collège
Questionnaire :
Observation des photographies faites sur le terrain .
Comparaison des photographies A et B, et C et D :

1) Là où l'eau tombe du toit du préau , comment est le terrain ? (photos A et B)
2) Là où l'eau tombe et circule le plus près des allées, qu'observe-t-on sur le sol ? (Photo C et D )


Synthèse :
1)  On constate que le sol a été creusé et il reste de gros cailloux .
2) On observe la présence de cailloux et le sol est légèrement creusé .

Question supplémentaire :  comment expliquer que là où l'eau tombe le sol soit creusé et qu'il y ait présence de cailloux ?

Hypothèse à formuler par les èlèves (toujours travail en groupe) et présentée à l'oral.
Pour la classe (synthèse au tableau de leurs idées): on suppose quue l'eau agit sur le sol . Elle enlève certaines particules et les transporte plus ou moins loin . Selon le courant, d'autres particules restent sur place (les plus lourdes).

Projet : afin de tester ces hypothèses on travaillera selon deux axes . Une étude d'un document (par groupe de 4 ou 5 : quelles informations peut-on tirer de ce document ) , une modélisation d'un cours d'eau . Les élèves ont aussi proposée d'attendre la pluie, d'aller près de la rivière
Etude d'un document (travail par groupe de 3/4, notes  à la fin du cahier)
Consignes marquées au tableau :
1) Bien lire et  observer ce document pour le comprendre
2) Formuler des phrases simples et courtes pour présenter à l'oral les résultats du tableau
3) Proposer une interprétation (explication) de ces résultats
Document pdf

Informations trouvées (dictée au professeur, donc bilan variable selon les groupes ):
maquette de cours d'eau Manipulation d'un maquette pour étudier de façon dynamique ces phénomènes (à  une échelle réduite : modélisation) .

Rédaction selon des critères indiqués aux élèves, d'un compte rendu (avec les photographies) pendant le cours suivant .
Bilan 2 (variable selon les groupes, dictée au professeur) :  crique piste Saint-Elie
Documents pour la transition vers l'orgine des particules transportées par l'eau :

On se recentre si besoin sur le début de cette séquence, et leurs hypothèses pour expliquer ce paysage le long de la RN1 (l'eau peut-elle agir sur les roches ?) . On rapelle ce qu'est un affleurement . Transition : quelles sont les roches de notre sous-sol ? . Idées des élèves (sable, "pemba" ou argile blanche) . Remarque  : prévoir des échantillons d'argile des rizières et d'argile blanche...pas ou peu de sables dedans. Il faut chercher ailleurs l'origine du sable

Documents et discussion :
Remarque (voir la fiche 12 du kit pédago sciences de la Terre Guyane) : roches faisant partie du grand ensemble de migmatites [ cf. dico géol : ensemble qui à l'échelle d'un affleurement est un mélange de roches de types granites et gneiss ] de granites , mis en place entre 2140 et 2120 Ma . Il s'agit d'un granite fin, gris, à biotite, quartz, feldspath et plagioclase . Un affleurement semblable se trouvait à Saint-Maurice, où une exploitation en carrière a eu lieu jusque dans les années 50. Blocs extraits encore vivible sur le mur d'enceinte du camps de la transportation . L'altération et l'érosion sont les points fort de ce site, avec le phénomène d'altération en boule de ce granite . On peut ainsi observer en plusieurs endroits des coeurs sains de granites gris alors que la périphérie est constituée de feuillets de roche altérée (granite jauni) qui entoure les coeurs sains . Ces  processus visent à l'altération complète jusqu'au coeur des parties saines saines rendant ainsi plus difficile toute détermination précise de la roche originelle .On remarque ainsi plusieurs "boules" de tailles différentes entourées de feuillets d'altération . Certains boules (coeur sain) sont aussi tombées par perte de satbilité après érosion . Dans le détail, on peut observer qu'un couloir d'altération , linéaire et parallèle à l'affleurement est lié à la présence d'un petit filon de pegmatite à quartz et feldspaths alcalins . Ce filon a favorisé les infiltrations des eaux à son contact avec le granit puis il a facilité l'altération du massif . Ces rochesn en bordure du Maroni sont situées au niveau de la terrasse alluviale qui supporte la ville de saint-Laurent-du-Maroni . Cette terrasse est constituée d'alluvions fluviatiles peu visibles en surface . Au niveau du site, ce sont des argiles et des sables qui recouvrent partiellement les roches .

Remarque des élèves : on voit des grains qui brillent, on voit des grains de sable dans le granite .
saut fracas saut fracas
roches bleues roches bleues :granite pourri

Questionnement : étude du granite, roche de notre sous-sol ici en affleurement .
Peut-il s'écraser facilement ? Comment l'eau agit sur le granit ? Comment l'eau peut-elle agir sur la granite ? L'eau peut-elle arrondir les blocs de granite ? le transformer en sable ?

Projet : étude du granite pour répondre aux questions précédentes .
TP: du granit sain (A) de la pointe des roches bleues , un compte gouttes ou des gobelets en plastique. Ils doivent manipuler l'échantillon afin de répondre à ces deux questions . Je leur donne ensuite du granit un peu "pourri" (B) et leur demande de faire les mêmes tests . Ils doivent noter à l'écrit leur résultats .


Discussion sur les résultats obtenus :
Idées d'élèves : le second granite est plus âgé, l'eau le fait pourrir, ça fait plus longtemps qu'il est là !//carte géol Mana saint-Laurent pour l'âge de ces roches .

Informations complémentaires :
Indiquer par des flèches le sens possible
de circulation de l'eau . Numéroter les
images dans le bon ordre, afin de
reconstituer l'évolution de ce paysage
granitique .		 granite granite
granite granite granite

Synthèse avec l'animation en flash de chez bordas (cd prof)


Doc. photo d'une savane roche (du granite altéré qui culmine vers 120m dans la savane virginie ,à l'est de la Guyane, sur la Mataroni (affluent de l'Approuague)) 

savane roche granite

Bilan 3 :
L'eau agit sur le granite . Ses grains se séparent et donne des particules comme des grains de sable, de l'argile . Le  granite prend une forme arrondie . C'est un phénomène très lent .Les particules ainsi formées  vont rester dans le sol, ou être transportées par l'eau .

L'eau peut ainsi changer la forme d'un paysage.

doc. recule de la côte vers Pointe Isère .
évolution du trait de côte

(bilan 3 : fin) On parle d'érosion quand une partie d'un terrain est enlevé et transporté . L'eau est un agent important dans l'érosion des paysages . L'érosion modifie les paysages .


Et le sable, les particules d'argiles on les retrouve...
Leurs idées : sur la plage , au fond des fleuves, de la mer ...
Problème : comment se déposent les particules ?
Leurs idées : ce dépôt se fait selon le courant de l'eau (déjà vu lors de la modélisation d'un cours d'eau)... Bilan 4 : les particules transportées  finissent par se déposer au fond de l'eau, sous forme de couches successives . Ces dépôts se font plus ou moins rapidement ,  selon le poids des particules et la vitesse du courant de l'eau .
On appelle ce phénomène la sédimentation . Les dépôts de ces particules qui ont voyagées, s'appellent  des sédiments .
Schéma bilan à compléter 
Photo d'affleurements de sable sur le bord de la route de javouhey ou de Mana . Hors dépôts de sables au fond des cours d'eau ou près des estuaires ou dans les deltas (remarque : le sable est transporté ou reste dans le sol..mais pas de masse de sable ainsi sans transport puis sédimentation) .
Qu'en pensez-vous ?
Leurs idées  : Il y a eu des changements dans notre région, il y avait là un fleuve ou une plage sableuse non loin d'un estuaire...
Projet à définir ensemble (recherche de fossile ? creuser le sol pour voir les autres roches ...)
Rédiger un texte cohérant et argumentatif sur le milieu de dépôts de ces argiles de la région de Mana  (donc argile//banc de vase ou lagune et non plage sableuse)
 
Bilan 5 : les roches sédimentaires  se forment par la transformation des sédiments (ex. la vase peut se transformer en argile) . On a pu "retrouver" des paysages anciens de la région  de Mana (datant de plusieurs milliers d'années)  par l'étude des sédiments et des roches sédimentaires du sous-sol. Plus précisément, on a recherché quel milieu de sédimentation a pu entraîner leur formation , par comparaison avec les milieux actuels de sédimentation .



Bilan 6 : Les roches sédimentaires peuvent contenir des fossiles , traces ou reste d'organisme ayant vécu dans le passé . Cet organisme a vécu et est mort au moment où des sédiments se déposaient  . Il a donc le même âge que la roche sédimentaire où on l'a trouvé . En identifiant le groupe auquel appartient l'organisme fossilié, on peut connaître son milieu de vie, et ainsi un paysage ancien .
Interrogation écrite.

Photo route de Mana inondée ou coupée ou avec des trous..des crevasses.. : comment limiter les risques d'érosions ?
Et l'Homme, peut-il agir sur les paysages ? Si oui , pourquoi et quels en sont les conséquences ? --> un thème par groupe de 3/4 élèves puis synthèse orale devant la classe (un thème donc traité par deux groupes au plus)


- Séance B2i : l'orpaillage et ses conséquences sur l'environnement "géologique"(érosion accrue des sols due à la déforestation) . Comment y remédier ? (revégétalisation/CNRS)