Karamö, le prof virtuelLeçon 2 sur 29
Les roches
Je sais décrire une roche avec des tests simples (aspect, cohésion, dureté, effervescence, perméabilité) et la classer dans l'une des trois grandes familles de roches.
- 1 h
- 5 exercices corrigés
- 2 schémas
- QCM de 5 questions
À la fin de la leçon, tu sauras :
- Définir une roche et citer les trois grandes familles selon leur origine
- Réaliser et interpréter les tests d'identification (cohésion, dureté, acide, perméabilité)
- Utiliser une clé de détermination pour nommer une roche courante de Guinée
Avant de commencer : La leçon « Introduction à la géologie » (minéral, roche, affleurement).
1Je découvre
Au marché de Madina, le professeur de sciences de Mariama achète pour la classe quelques échantillons : un seau de sable de rivière, une motte d'argile de potier, un morceau de latérite rouge, un bloc de granite ramassé dans une carrière et un morceau de craie blanche.
En classe, il pose les cinq échantillons sur la table. « Ce sont tous des roches », annonce-t-il. Ibrahima proteste : « Le sable, une roche ? Il coule entre les doigts ! Et l'argile se laisse modeler comme de la pâte ! » Mariama remarque que certaines roches sont dures, d'autres friables, que certaines sont claires, d'autres sombres, et qu'une seule contient des cristaux brillants.
Le professeur sourit : « Justement. Chaque roche a une carte d'identité. Avec quelques tests simples, vous allez apprendre à la lire. »
Comment décrire une roche, la reconnaître et la ranger dans une famille ?
2Je comprends
1. Définition et grandes familles
Une roche est un matériau naturel qui constitue l'écorce terrestre. Elle est formée d'un ou de plusieurs minéraux, parfois de débris d'êtres vivants. Une roche peut être dure (granite), meuble (sable) ou plastique (argile).
Selon leur origine, c'est-à-dire la façon dont elles se sont formées, on classe les roches en trois grandes familles :
| Famille | Mode de formation | Exemples |
|---|---|---|
| Roches sédimentaires | accumulation de débris ou de dépôts à la surface de la Terre, surtout dans l'eau | sable, argile, grès, calcaire, latérite, bauxite |
| Roches magmatiques | refroidissement et solidification d'un magma (roche fondue) | granite, basalte, dolérite, gabbro |
| Roches métamorphiques | transformation, sans fusion, d'une roche déjà existante sous l'effet de la chaleur et de la pression | schiste, gneiss, marbre, quartzite |
Chacune de ces familles fera l'objet d'une leçon. Ici, tu apprends à observer et tester les roches.
2. Observer l'aspect
On commence toujours par observer à l'œil nu puis à la loupe :
- la couleur : claire (blanche, grise, rose) ou sombre (noire, verdâtre) ; attention, la couleur seule ne suffit jamais ;
- la texture : la roche est-elle formée de grains collés (grès), de cristaux imbriqués (granite), de feuillets superposés (schiste), ou est-elle homogène sans éléments visibles (calcaire fin, argile) ?
- la présence de couches (strates) ou de fossiles, indices d'une roche sédimentaire ;
- la densité : la roche paraît-elle lourde ou légère dans la main ?
3. Les tests d'identification
a) La cohésion. On frotte ou on presse la roche entre les doigts.
- Roche meuble : les grains se séparent facilement (sable, gravier).
- Roche cohérente : les grains sont soudés, la roche garde sa forme (grès, granite, calcaire).
- Roche plastique : mouillée, elle se laisse modeler et garde la forme qu'on lui donne (argile).
b) La dureté. On essaie de rayer la roche, ou de rayer du verre avec elle.
- Rayée par l'ongle : roche tendre (craie, argile sèche, gypse).
- Rayée par une pointe d'acier (clou, lame) mais pas par l'ongle : dureté moyenne (calcaire).
- Raye le verre et n'est pas rayée par l'acier : roche dure, qui contient en général du quartz (granite, grès quartzeux, quartzite).
c) L'action de l'acide chlorhydrique dilué. On dépose une goutte d'acide sur la roche.
- S'il se forme une effervescence (bulles, crépitement), la roche contient du calcaire (carbonate de calcium) : c'est un calcaire, une craie ou un marbre. Le gaz dégagé est du dioxyde de carbone.
- Sinon, la roche n'est pas calcaire.
Ce test se fait avec des lunettes et sous la surveillance du professeur, car l'acide est corrosif.
d) La porosité et la perméabilité.
- Une roche est poreuse si elle contient des vides (pores) entre ses grains. On le voit en déposant une goutte d'eau : elle est absorbée.
- Une roche est perméable si elle laisse passer l'eau. On le teste avec un entonnoir.
- L'eau versée traverse rapidement
- Beaucoup d'eau dans le bécher
- Grains séparés par des vides reliés
- Laisse l'eau s'infiltrer dans le sol
- L'eau reste au-dessus de la roche
- Très peu ou pas d'eau dans le bécher
- Particules très fines et serrées
- Retient l'eau (mares, rizières)
Cette propriété est très utile en Guinée : les nappes d'eau souterraines se trouvent dans des roches perméables (sables, grès fissurés, granites fissurés), posées sur des roches imperméables qui empêchent l'eau de descendre plus bas. Les rizières de bas-fonds, elles, profitent de sols argileux qui retiennent l'eau.
Exemple
Kadiatou verse 100 mL d'eau sur 50 g de sable dans un entonnoir, puis 100 mL d'eau sur 50 g d'argile. Au bout de 5 minutes, elle recueille 70 mL sous le sable et 5 mL sous l'argile. Interprète.
Étape 1 : je compare les volumes recueillis : 70 mL pour le sable, 5 mL pour l'argile.
Étape 2 : le sable a laissé passer 70 mL sur 100 mL, soit 70 % de l'eau ; l'argile seulement 5 mL, soit 5 %.
Étape 3 : les 30 mL qui manquent sous le sable sont restés dans les pores entre les grains (le sable est poreux).
Conclusion : le sable est perméable ; l'argile est imperméable.
4. Utiliser une clé de détermination
Une clé de détermination est une suite de questions à deux réponses (oui ou non) qui conduit au nom de la roche. Voici une clé simple pour les roches courantes de Guinée.
- 1La roche est-elle meuble (grains séparés) ? Oui : sable ou gravier. Non : question suivante.
- 2Mouillée, se laisse-t-elle modeler ? Oui : argile. Non : question suivante.
- 3Fait-elle effervescence avec l'acide ? Oui : calcaire (ou craie si rayée par l'ongle). Non : suite.
- 4Est-elle formée de grains de sable soudés ? Oui : grès. Non : question suivante.
- 5Voit-on des cristaux clairs imbriqués (quartz, feldspath, mica) ? Oui : granite. Non : suite.
- 6Est-elle sombre, dure, à cristaux très fins ? Oui : basalte ou dolérite.
Méthode
Pour identifier une roche :
- J'observe sa couleur, sa texture (grains, cristaux, feuillets) et la présence de couches ou de fossiles.
- Je teste sa cohésion : meuble, cohérente ou plastique.
- Je teste sa dureté : rayée par l'ongle, par l'acier, ou raye le verre.
- Je dépose une goutte d'acide : effervescence ou non.
- Si besoin, je teste la perméabilité.
- Je suis la clé de détermination et je donne le nom et la famille de la roche.
Exemple
Une roche rouge brique est ramassée au bord d'une piste près de Labé. Elle est cohérente, rugueuse, pleine de petits trous ; elle est rayée par l'acier, ne fait pas effervescence, et elle est lourde. Au marteau, on voit des nodules rouge sombre. Nomme-la.
Étape 1 : couleur rouge, aspect troué (alvéolaire), lourde : riche en fer.
Étape 2 : cohérente, pas d'effervescence : ni sable, ni argile, ni calcaire.
Étape 3 : ce n'est pas un granite (pas de cristaux clairs), ni un grès (pas de grains de sable soudés).
Conclusion : c'est de la latérite (on dit aussi cuirasse latéritique), une roche formée à la surface par l'altération des roches sous un climat chaud et humide ; on la range avec les roches sédimentaires (roches résiduelles). Elle est très utilisée en Guinée pour les pistes et les constructions.
5. Les roches autour de nous en Guinée
| Roche | Où la voit-on ? | Utilisation |
|---|---|---|
| Sable | lits des rivières, plages de Basse-Guinée | béton, parpaings |
| Argile | bas-fonds, bords de marigots | briques, poterie |
| Latérite | presque partout, en surface | pistes, remblais, briques |
| Grès | plateaux et falaises du Fouta-Djallon | pierres de construction |
| Granite | carrières, collines de Guinée forestière et de Haute-Guinée | gravier concassé, pavés |
| Bauxite | Boké, Fria, Kindia | minerai d'aluminium |
3Je retiens
Je retiens
Une roche est un matériau naturel de l'écorce terrestre formé d'un ou de plusieurs minéraux ; elle peut être dure, meuble ou plastique.
Trois familles selon l'origine : roches sédimentaires, magmatiques et métamorphiques.
Cohésion : meuble (sable), cohérente (granite), plastique (argile).
Dureté : rayée par l'ongle (tendre), par l'acier (moyenne), raye le verre (dure, souvent riche en quartz).
Effervescence à l'acide chlorhydrique = présence de calcaire (dégagement de dioxyde de carbone).
Perméable = laisse passer l'eau (sable) ; imperméable = retient l'eau (argile).
Une clé de détermination permet de nommer une roche par une suite de questions.
4Erreurs fréquentes
- Identifier une roche par sa seule couleur : deux roches de même couleur peuvent être très différentes ; il faut toujours faire les tests.
- Confondre poreuse et perméable : une roche peut avoir des pores sans laisser circuler l'eau si ces pores ne sont pas reliés entre eux (cas de l'argile).
- Dire qu'une roche qui fait effervescence « contient de l'acide » : c'est l'acide versé qui réagit avec le calcaire de la roche.
- Oublier qu'un test de dureté se fait sur une cassure fraîche : une surface altérée peut paraître plus tendre qu'elle n'est.
5Je m’exerce
1Exercice 1
Définis : roche meuble, roche plastique, roche perméable, effervescence.
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- Roche meuble : roche dont les grains ne sont pas soudés et se séparent facilement (sable).
- Roche plastique : roche qui, mouillée, se laisse modeler et garde la forme donnée (argile).
- Roche perméable : roche qui laisse passer l'eau (sable, gravier).
- Effervescence : formation de bulles de gaz (dioxyde de carbone) quand on verse de l'acide sur une roche contenant du calcaire.
2Exercice 2
Classe les roches suivantes selon leur cohésion (meuble, cohérente, plastique) : granite, sable, argile, grès, gravier, latérite, calcaire.
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- Meubles : sable, gravier.
- Cohérentes : granite, grès, latérite, calcaire.
- Plastique : argile.
3Exercice 3
Une roche blanche est rayée par l'ongle, laisse une trace blanche sur le tableau et fait une forte effervescence avec l'acide chlorhydrique.
a) Quel test montre qu'elle contient du calcaire ?
b) Quel gaz se dégage lors de ce test ?
c) Donne le nom de cette roche.
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a) L'effervescence avec l'acide chlorhydrique.
b) Du dioxyde de carbone (CO2).
c) C'est de la craie (roche calcaire tendre, rayée par l'ongle).
4Exercice 4
On verse 200 mL d'eau sur trois échantillons de même masse. Au bout de 10 minutes, on recueille : 150 mL sous le gravier, 110 mL sous le sable, 10 mL sous l'argile.
a) Calcule, pour chaque roche, le pourcentage d'eau qui a traversé.
b) Range les roches de la plus perméable à la moins perméable.
c) Un paysan de Kankan veut créer un étang pour élever des poissons. Quel sol doit-il choisir ? Justifie.
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a) Gravier : 150200 × 100 = 75 \%. Sable : 110200 × 100 = 55 \%. Argile : 10200 × 100 = 5 \%.
b) Du plus perméable au moins perméable : gravier, sable, argile.
c) Il doit choisir un sol argileux, car l'argile est imperméable : elle retient l'eau, et l'étang ne se videra pas par infiltration.
5Exercice 5
(Type composition) Un élève de Kindia présente trois échantillons :
- échantillon A : grains de sable soudés, rugueux, raye le verre, pas d'effervescence ;
- échantillon B : cristaux blancs, roses et noirs imbriqués, raye le verre, pas d'effervescence ;
- échantillon C : roche meuble formée de grains de quartz arrondis.
a) À l'aide de la clé de détermination, nomme chaque échantillon.
b) Quel échantillon peut provenir de l'autre par consolidation ? Explique.
c) Dans quelle famille ranges-tu l'échantillon B ? Justifie par son aspect.
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a) A : grès (grains de sable soudés, dur, non calcaire). B : granite (cristaux clairs et sombres imbriqués : quartz, feldspath, mica). C : sable.
b) Le grès (A) peut provenir du sable (C) : quand les grains de sable s'accumulent puis sont tassés et collés par un ciment naturel, ils forment un grès.
c) B est une roche magmatique : elle est formée de cristaux bien visibles et imbriqués, sans couches ni fossiles, ce qui indique une solidification lente d'un magma en profondeur.
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6Je vérifie
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