Chapitre 7 : Les roches sédimentaires : Archive des paysages anciens

Introduction :

On a observé dans le chapitre précédent le transport des produits de l'érosion par les cours d'eau. Les produits les plus légers sont facilement transportés.
Question : jusqu'où ces derniers vont-ils être transportés ?
Réponse : jusqu'à la mer.

Problème : Que deviennent les produits de l'érosion à leur arrivée dans la mer ?

1- La formation des roches sédimentaires.

A- Formation des roches détritiques.

Hypothèses :
- Les produits de l'érosion se déposent au fond de la mer.
- Les produits de l'érosion continuent leur chemin dans la mer.
- ?????

Vérification : Livre page 154

On observe que les produits de l'érosion se déposent en fonction de la vitesse du courant.

Expérience : Observation du dépôt des particules argileuses.
Dans un bêcher, on dispose des particules argileuses et de l'eau. On remue pour simuler le courant.
On observe le dépôt des particules argileuses, et la séparation progressive de l'eau et des particules.
A dessiner.

Distribution de la photo de l'embouchure du Mont Saint-Michel.
Si ce dépôt s'effectue à l'embouchure (donc à l'air), après la séparation de l'eau et des particules argileuses, que peut-il encore se passer ?
L'eau peut s'évaporer.

Observation d'une assiette remplie de particules argileuses avec de l'eau, et d'une assiette avec des particules argileuses déshydratées.
Quelle est la roche dans la 2ème assiette ?

Conclusion : Les particules argileuses à leur arrivée dans la mer se déposent, puis se déshydratent pour former de l'argile.

Définition : Les particules transportées (argileuses, sabloneuses etc.…), s'appellent des sédiments, leurs dépôts et la déshydratation de ces particules s'appellent la diagenèse. Les sédiments qui subissent la diagenèse forme une roche sédimentaire détritique.

Distribution polycopié sur la diagenèse.
Livre p 159 (questions 4a et b)

Remarque : Sortir du sable, du grès, des graviers, un conglomérat.

B- Formation des roches calcaires.

Rappel : On a vu dans le chapitre précédent que les roches calcaires étaient dissoutes par l'eau de pluie.
Conséquence : l'eau de pluie contient du calcaire dissout.(cf composition d'une eau en bouteille)

Observation : Roche calcaire contenant des fossiles (coquilles)

Problème : Comment une roche calcaire contenant des restes de coquilles se forment-elles ?

Hypothèses :
- Les coquilles d'animaux morts tombent sur le fond de l'eau.
- Le calcaire dissous précipite, et cimente les coquilles entre-elles.
- ?????

Vérification : Poly formation du calcaire

On observe que le calcaire dissout dans l'eau de mer, forme les coquilles des animaux observés précédemment. A la mort de ces derniers, la coquille tombe au fond de l'eau et se cimente (sédimente) par précipitation du calcaire dissout. On obtient une roche calcaire dure contenant des coquilles fossilisées.

Conclusion : Les roches calcaires se forment par précipitation du calcaire dissous dans l'eau. Certains êtres vivants favorisent la précipitation du calcaire.

2- Les fossiles : traces du passé.

A- Etude d'un milieu ancien de sédimentation.

Distribution:
Photos de coquilles d'êtres vivants (mollusques) : Huître, Palourde, coque ; Ainsi que leur mode et milieu de vie.

Ces animaux meurent et leurs coquilles sédimentent. On retrouve 20 000 années plus tard ce calcaire coquiller dans la montagne. (en l'an 20003)
Question : Quels renseignements nous indiquent les fossiles contenus dans ce calcaire coquiller ?
Réponse : Les fossiles trouvés dans ce calcaire nous indiquent les conditions de vie (température, profondeur de l'eau, climat, courant…), qui existaient (il y a 20 000 ans) a l'endroit ou l'on a trouvé ce calcaire. Dans ce cas, eau peu profonde (25 m maximum, température clémente voire chaude, pas de courant)

Observons un sable coquiller(grès coquiller), et les fossiles de ce grès trouvé dans la carrière d'Ormoy.

Question :Quels renseignements nous indiquent les fossiles de ce sable ?
Réponse : Aucun car on ne connaît pas ces animaux, ils ne vivent plus actuellement.

Problème : Comment les fossiles d'espèces disparus peuvent-ils nous renseigner sur le passé ?

Hypothèses :
- On ne peut rien faire
- On compare à des espèces proches (qui leur ressemblent) qui vivent actuellement.

Vérification : Le principe de l'actualisme..
Voir livre p 168-169. Question 2.
Résumé le principe de l'actualisme

vérification : On suppose que les espèces trouvées dans le sable d'Ormoy sont proches d'espèce qui vivent actuellement, et donc que ces espèces fossiles avaient les mêmes mode et milieu de vie que les espèces actuelles. (Le présent nous renseigne sur le passé).

Application : En appliquant le principe de l'actualisme sur les fossiles du sable d'Ormoy, quels renseignements nous indiquent ces fossiles.

On observe que le calliste est proche de la palourde, et que le cardite est proche de la coque.
Connaissant les milieux et mode de vie de la palourde et de la coque, on peut supposer que le grès d'Ormoy s'est formé dans une mer peu profonde (25 m max.) , avec une température clémente voir chaude.

B- Etude d'une succession de roches superposées.

Définition : Une strate est une couche de roche.

Observation : Document présentant 2 strates (avec les animaux qu'elles contiennent) (162 Ko)

1ère strate : Sable d'Ormoy
2ème strate : Calcaire de Beauce.

Question : Quelle est la strate la plus récente ?
Réponse : La plus en hauteur.

Problème : Comment peut-on observer 2 strates différentes superposées ?

Hypothèses :
- Les roches ne se sont pas mises en place en même temps, et ont été superposées après.
- Les conditions de vie à cet endroit se sont modifiées, la strate la plus haute a été mise en place après .

Conséquence :
- Si l'hypothèse 1 est vérifiée on verrait des signes de déplacement, or ce n'est pas le cas.
- Si l'hypothèse 2 est vérifiée, les fossiles du calcaire de Beauce doivent être différents de ceux du sable d'Ormoy.

Vérification : Etudions plus en détail ces 2 strates.
Distribution des fossiles : Planorbes et Limnées.

La strate du calcaire de Beauce présente des Limnées et des Planorbes. Ces 2 espèces vivent encore actuellement en eau douce. En appliquant le principe de l'actualisme on peut dire que ce calcaire s'est formé en eau douce dans les étangs et les lacs.

Conclusion : A l'endroit du prélèvement, les conditions de vie ont changé et donc les espèces animales qui vivaient à cet endroit se sont modifiées. Il y a 35 millions d'années, et jusqu'à 22 millions d'années, le milieu de vie était marin, et les espèces marines, puis les conditions de vie ont changé, le milieu est devenu un milieu d'eau douce avec des espèces d'étangs et de lacs.

Problème : Ces modifications de condition de vie se sont-elles effectuées brutalement, ou progressivement ?

Conséquences vérifiables :
- Si c'est brutalement on passera d'une strate à l'autre soudainement.
- Si c'est progressif, on trouvera entre les 2 strates des espèces qui vivent en eau douce et salée.

Vérification : Document sur la strate intermédiaire.
On trouve des espèces qui vivaient dans un milieu lagunaire, c'est à dire en eau douce et en eau salée. A coller sur le poly présentant les 2 strates entre celles-ci.

Conclusion : La transition entre les 2 strates est progressive.

Exercice: Modification du paysage de cette région de 35 millions d'années jusqu'à 7 millions d'années.

Donner le premier dessin, et leur demander de dessiner la région à -15M d'années (au moment de la transition), et à -7M d'années (en eau douce)