Argile, gypse, sable, schistes et calcaire : relier les propriétés des roches à leurs utilisations dans la vie courante.
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Intérêts et utilisations des roches sédimentaires
Module V : L’éducation à l’environnementSéquence 17 : Origine, types et intérêts des roches sédimentairesSéances 34-35 : Intérêts des roches sédimentaires ; propriétés et utilisations (argile, gypse, sable, schistes)
💡 Idée principale : les roches sédimentaires sont très utiles : matériaux de construction (sable, gravier, briques, ciment, plâtre, ardoises), sources d’énergie (charbon, pétrole, gaz), agriculture (chaux) et artisanat (poterie). Chaque roche est utilisée selon ses propriétés : l’argile est plastique et imperméable, le gypse donne le plâtre, le sable est perméable et dur, le schiste se débite en feuillets.
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L’exploitation des carrières doit respecter l’environnement.
Situation problème
Le père de Jacques construit une maison à Ebolowa. Il achète du sable de rivière, du gravier, des sacs de ciment et des briques en terre cuite. Sa mère, potière, façonne des canaris avec de l’argile du marigot voisin. Jacques se demande : « Pourquoi utilise-t-on le sable pour le béton et l’argile pour les pots ? Pourrait-on faire l’inverse ? »
Consignes :
Relève le problème posé.
Cite les roches utilisées dans ce texte et leurs usages.
Quelles propriétés de l’argile et du sable expliquent leurs utilisations ?
le problèmele sablela poterie
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Compétence visée
Utiliser rationnellement les roches sédimentaires en fonction de leurs propriétés.
Objectifs de la leçon
Citer les intérêts des roches sédimentaires.
Mettre en évidence quelques propriétés des roches (perméabilité, plasticité, dureté).
Relier les propriétés de l’argile, du gypse, du sable et des schistes à leurs utilisations.
Le pétrole et le gaz du bassin du Rio del Rey et de Kribi ; le charbon ailleurs dans le monde.
Agriculture
La chaux et le calcaire broyé corrigent les sols trop acides.
Artisanat, industrie
Poterie, verre (sable), craie, sel de cuisine.
1. Fabrication du ciment à partir du calcaire
Document 1 : les étapes de la fabrication du ciment (simplifié).
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Mettre en évidence quelques propriétés
Activité 1 : perméabilité du sable et de l’argile (TP)
On verse 100 mL d’eau sur la même quantité de sable sec et d’argile sèche placés dans deux entonnoirs, puis on mesure l’eau recueillie après 5 minutes.
Document 2 : comparaison de la perméabilité du sable et de l’argile.
Quelle roche laisse passer l’eau ? Laquelle la retient ?
Pourquoi fabrique-t-on les canaris et les fonds de bassins piscicoles avec de l’argile ?
Pourquoi les puits creusés dans le sable se remplissent-ils d’eau ?
Ce qu’il faut comprendre : le sable est perméable : l’eau passe entre ses grains. L’argile est imperméable : ses particules très fines retiennent l’eau. C’est pourquoi l’argile sert à faire des récipients et à rendre étanches les étangs ; le sable, lui, laisse circuler l’eau souterraine jusqu’aux puits et sert à filtrer l’eau.
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D’autres tests simples
1
Plasticité
Humidifier une boulette : l’argile se façonne sans se casser, le sable s’effrite.
2
Dureté
Rayer avec l’ongle : le gypse est rayé ; le grès et le sable (quartz) rayent le verre.
3
Feuilletage
Frapper un schiste : il se divise en plaques minces.
4
Effervescence
Verser un acide : seul le calcaire fait effervescence.
Relier propriétés et utilisations
2. Des propriétés aux usages
Document 3 : propriétés et utilisations de quelques roches sédimentaires.
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3. Le gypse et le plâtre
Le gypse est une roche tendre formée de sulfate de calcium et d’eau. Chauffé vers 150 °C, il perd une partie de son eau et devient une poudre : le plâtre. Mélangé à l’eau, le plâtre durcit à nouveau : on l’utilise pour les plafonds, les moulages et les plâtres des fractures.
Exploiter les roches sans détruire l’environnement
Les dangers d’une exploitation anarchique
l’extraction du sable dans les rivières (Sanaga, Wouri) modifie les berges et détruit les frayères des poissons ;
les carrières abandonnées deviennent des trous d’eau où se développent les moustiques et où des enfants se noient ;
la poussière des carrières et des cimenteries pollue l’air.
Bonnes pratiques
respecter les zones autorisées et la réglementation des carrières ;
reboucher et reboiser les sites exploités ;
protéger les travailleurs (masques, casques) et les riverains.
la minel’eaule cours d’eau
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Trace écrite : ce que je retiens
À retenir
Les roches sédimentaires servent à la construction, à l’énergie, à l’agriculture et à l’artisanat.
Argile : plastique, imperméable, durcit à la cuisson → briques, tuiles, poterie.
Schiste : se débite en feuillets → ardoises ; calcaire → ciment et chaux.
Vocabulaire à connaître
Perméablequi laisse passer l’eau.Imperméablequi ne laisse pas passer l’eau.Plasticitécapacité à se façonner sans se casser.Plâtrepoudre obtenue en chauffant le gypse.Clinkerproduit cuit à partir de calcaire et d’argile, broyé pour donner le ciment.
je retiensle cimentle cortex
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Je m’évalue
1. Le sable est-il perméable ou imperméable ?
2. Pourquoi fabrique-t-on des briques en argile ?
3. Que donne le gypse chauffé ?
4. Quelle roche sert à fabriquer le ciment ?
Réponses : perméable · elle est plastique et durcit à la cuisson · le plâtre · le calcaire (avec de l’argile). Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
Erreurs fréquentes
Confondre perméable (laisse passer l’eau) et imperméable.
Croire que le ciment est une roche naturelle : il est fabriqué à partir du calcaire et de l’argile.
Utiliser du sable de mer non lavé dans le béton : le sel fait rouiller le fer.
je réfléchisla membranela roche
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Méthode
Pour relier une propriété à une utilisation, rédige une phrase du type : « On utilise [roche] pour [usage] parce qu’elle est [propriété]. » Ex. : on utilise l’argile pour fabriquer des canaris parce qu’elle est plastique et imperméable.
Activité d’intégration
La mairie de ton village veut construire un château d’eau, un bassin piscicole et une école. Elle dispose d’une carrière d’argile, d’un banc de sable au bord de la rivière et peut acheter du ciment et du plâtre. Les habitants craignent que l’extraction du sable détruise la rivière.
Indique quelle roche utiliser pour le fond du bassin piscicole et pour le béton de l’école. Justifie par leurs propriétés.
Explique d’où viennent le ciment et le plâtre achetés.
Propose deux mesures pour exploiter le sable sans détruire la rivière.