Nc chap 5

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Nc chap 5

  1. 1. L’UNIVERS TERRE & ESPACE CHAPITRE 5 LA TERRE : SES CARACTÉRISTIQUES, SES PHÉNOMÈNES NOM : _____________________ FOYER : _______ Document de l’enseignant 2014-2015
  2. 2. TABLE DES MATIÈRES Table des matières ..........................................................................................................................................2 5.1 Les types de roches ...................................................................................................................................3 Distinction entre une roche et un minéral............................................................................................3 Roche ignée...........................................................................................................................................4 Roche sédimentaire ..............................................................................................................................6 Roche métamorphique .........................................................................................................................8 Cycle des roches..................................................................................................................................10 5.2 Les minéraux............................................................................................................................................11 Les cristaux..........................................................................................................................................11 Identification des minéraux ................................................................................................................12 5.3 Les types de sols......................................................................................................................................15 Formation d’un sol ..............................................................................................................................15 Particule du sol....................................................................................................................................16 Type de sol ..........................................................................................................................................17 5.4 Manifestation naturelle de l’énergie.......................................................................................................18 L’énergie solaire ..................................................................................................................................18 Le vent.................................................................................................................................................19 5.5 Les ressources énergétiques renouvelables et non renouvelables.........................................................20 Énergie renouvelable ..........................................................................................................................20 Énergie non renouvelable ...................................................................................................................22 Notes supplémentaires .................................................................................................................................24 Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 2
  3. 3. 5.1 LES TYPES DE ROCHES Définition Les roches de la lithosphère sont des matériaux naturels, généralement solides, formés de minéraux. On distingue trois types de roches selon leur mode de formation : • roches ignées; • roches sédimentaires; • roches métaphormiques. DISTINCTION ENTRE UNE ROCHE ET UN MINÉRAL Les minéraux sont des substances homogènes alors que les roches sont des assemblages de minéraux différents. Exemple Le granite (roche) est formé de quartz, biotite (une sorte de mica) et de feldspath. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 3
  4. 4. ROCHE IGNÉE Définition Une roche ignée est une roche qui résulte du refroidissement du magma (à l’intérieur de la Terre) ou de la lave (à l’extérieur de la Terre). Il existe deux types de roches ignées : • extrusives; • intrusives. Extrusive • Formée en surface de la croute terrestre, généralement due au refroidissement de la lave après une éruption volcanique; • Refroidissement rapide, ce qui empêche la formation de gros grains; • Structure vitreuse ou grains fins. Exemple Obsibienne (structure vitreuse) Rhyolite (structure à grains fins) Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 4
  5. 5. Intrusive • Formée à l’intérieur de la croute terrestre lorsque le magma ne remonte pas à la surface de la Terre et crée une poche de magma; • Refroidissement très lent, ce qui permet la formation de gros cristaux de minéraux dans la roche. Exemple Gabbro Diorite Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 5
  6. 6. ROCHE SÉDIMENTAIRE Définition Roche formée par l’accumulation graduelle de sédiments. Elle se compose de particules de taille variable provenant de l’érosion des roches et/ou des êtres vivants (coquilles, squelettes, etc.). Il existe deux types de roches sédimentaires : • Roche sédimentaire détritique; • Roche sédimentaire chimiques. Détritique • Formée par l’accumulation de débris; • Ces débris ce compactent et se cimentent et deviennent des roches; • Structure en strates de couleur très semblable ou structure en petits grains. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 6
  7. 7. Exemple Grès Shale Chimique • Formée parce qu’une substance devient trop concentrée dans l’eau et précipite; • Les sédiments qui s'accumulent proviennent de la précipitation de substances présentes dans l'eau ou proviennent principalement de l’évaporation de l’eau de mer riche en sels minéraux; • Structure en petit grain. Exemple Calcaire (compososée de carbonate de calcium) Dolomite (composée de carbonate de calcium et de magnésium) Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 7
  8. 8. ROCHE MÉTAMORPHIQUE Définition Roche qui a subi une transformation provoquée par la chaleur et/ou la pression présente dans la lithosphère. Ce type de roche provient des roches sédimentaires et ignées. Il existe deux types de roches métamorphiques : • roches métamorphiques de contact; • roches métamorphiques régionales. De contact • Souvent formée autour du magma, dû à la chaleur dégagée par le magma qui se refroidit; • On retrouve habituellement ces roches de chaque côté d’une zone de roches ignées intrusives; • Autrefois des roches sédimentaires. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 8
  9. 9. Exemple marbre Quartzite Régionale • Formée par la collision entre deux plaques tectoniques qui exercent une grande pression sur les roches ce qui les fait plisser. Il y a alors recristallisation et réarrangement des minéraux contenus dans les roches préexistantes; • Structure en forme de pli et ondulation; • Reconnaissables par la présence de bandes (claires et foncées) de minéraux. Exemple Gneiss Schiste (Shale sans hydrocarbure) Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 9
  10. 10. CYCLE DES ROCHES Débris Fonte Fonte Refroidissement Sédimentation Érosion Érosion Chaleur et pression Chaleur et pression Érosion Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 10
  11. 11. 5.2 LES MINÉRAUX Définition Un minéral est généralement une substance solide, naturelle, homogène, possédant une composition chimique définie et une structure atomique ordonnée que l’on nomme cristal. • Les minéraux sont les constituants des roches. Exemple L’améthyste L’halite LES CRISTAUX À l’état solide, les atomes ou molécules d’une même substance s’assemblent de manière ordonnée de sorte qu’ils forment des cristaux. Un minéral se cristallise en formant toujours le même motif. Cubique Exemples : • Halite • Cuivre • Argent Dipyramide Exemples : • Quartz • Saphir • Calcite Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 11
  12. 12. IDENTIFICATION DES MINÉRAUX Éclat C’est la façon dont la lumière est réfléchie sur la surface d’un minéral. • Il existe deux types d’éclats : métallique et non-métallique. Couleur à l’état solide C’est la couleur du minéral. Ce n’est pas une caractéristique fiable car on retrouve plusieurs couleurs pour un même minéral (impuretés). Les experts doivent casser le minéral pour mieux voir la couleur non altérée. Couleur du trait C’est la couleur que laisse la poussière d’un minéral frotté sur une plaque de porcelaine ou de céramique. Tous les minéraux métalliques ont un trait foncé. Magnétisme Il va donc être attiré par un aimant ou il va faire dévier l’aiguille d’une boussole. Peu de minéraux sont magnétiques. Effervescence C’est la réaction avec l’acide chlorhydrique. La présence de carbonates dans le minéral va produire un bouillonnement. Peu de minéraux sont effervescents. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 12
  13. 13. Clivage C’est la tendance chez certains minéraux à se briser suivant des plans géométriques. Un minéral peut avoir un, deux ou trois plans de clivage, mais plusieurs n’en ont aucun. On parle alors de cassure. Masse volumique C’est la masse d’un minéral par unité de volume. Les unités de mesure sont le g/ml ou le g/cm3. Comment calculer la masse volumique (ρ) en laboratoire? 1. Peser l’échantillon avec la balance. 2. Mesurer son volume à l’aide du vase trop-plein et du cylindre gradué. 3. Diviser la masse par le volume. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 13
  14. 14. Dureté • C’est la résistance d’un minéral à se faire rayer. • Un minéral peut en rayer un autre de dureté inférieure ou égale à la sienne. • On compare la dureté des minéraux en les rayant entre eux ou à l’aide d’objets usuels comme un ongle, une plaque de cuivre et un clou de fer. L’échelle de Mohs classe les minéraux selon leur dureté (1 à 10). Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 14
  15. 15. 5.3 LES TYPES DE SOLS Définition Le sol est la couche superficielle et meuble (peu compacte) de la croûte terrestre. C’est la couche qui se retrouve au-dessus de la roche mère. FORMATION D’UN SOL Étape 1 Dégradation de la roche mère par les agents d’érosion comme l’eau et le vent. Étape 2 Ajout de matières organiques qui provient de la décomposition des organismes vivants (humus). Elle donne la couleur noire au sol. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 15
  16. 16. Étape 3 Épaississement du sol par l’accumulation de matières organiques et de débris amenés par l’érosion. Plus le sol est vieux, plus il s’épaissira si les élément ont la possibilité de s’accumuler PARTICULES DU SOL • On classe les sols d’après la taille des particules qu’ils contiennent. • Selon le type de roches (plus ou moins dure) et la force des agents d’érosion (l’eau, le vent, etc.), cette dégradation peut produire des particules plus ou moins grosses. La particules minérales du sol Matériau du sol Grosseur des particules Caractéristique des particules Argile Inférieure à 0.002 mm Peut retenir une très grande quantité d’eau Limon 0.002mm > 0.05 mm Peut retenir une grande quantité d’eau Sable 0.05 >2mm Peut retenir une faible quantité d’eau Gravier Supérieure à 2 mm Peut retenir une très faible quantité d’eau à nulle Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 16
  17. 17. TYPE DE SOL Argileux • Contient majoritairement de l’argile. • Ses particules restent collées ensemble comme de la pâte à modeler. • Laisse peu circuler l’air et l’eau mais retient beaucoup d’eau. • Truc : tache les mains Limoneux • Contient majoritairement du limon. • Ses particules restent ensemble mais se désagrègent en petits morceaux lorsqu’on les manipule. • Laisse mieux circuler l’air et l’eau mais s’érode facilement. Sableux • Contient majoritairement du sable. • Ses particules ne se tiennent pas ensemble et glissent entre les doigts. • Il laisse s’infiltrer et s’écouler facilement l’eau. • Ne convient pas aux végétaux qui ont besoin de beaucoup d’eau. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 17
  18. 18. Humifère • Contient majoritairement de la matière organique. • Il retient bien l’eau. • Il est de couleur foncée. 5.4 Manifestation naturelle de l’énergie Définition L’énergie, c’est la capacité de provoquer un changement. L’ÉNERGIE SOLAIRE Dans la nature, l’énergie se manifeste de plusieurs manières. Par contre, c’est l’énergie solaire qui est à l’origine de la plupart des autres formes d’énergie. • L’énergie solaire est indispensable à la photosynthèse qui est à la base de la chaîne alimetaire. • L’énergie solaire est le moteur de presque tous les phénomènes météorologiques de la Terre. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 18
  19. 19. LE VENT Définition Le vent est un déplacement d’air causé par la différence de pression entre deux masses d’air et par la rotation de la Terre. Formation du vent 1. Le Soleil ne réchauffe pas la Terre également. 2. Quand l’air se réchauffe, il occupe un volume plus grand (basse pression) et il s’élève. 3. Quand l’air se refroidit (en hauteur), il occupe un volume plus petit (haute pression) et descend. 4. On observe un déplacement horizontal de l’air de la zone de haute pression vers la zone de basse pression. C’est ce qu’on appelle le vent. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 19
  20. 20. 5.5 LES RESSOURCES ÉNERGÉTIQUES RENOUVELABLES ET NON RENOUVELABLES ÉNERGIE RENOUVELABLE Définition C’est une source d’énergie qui se recrée naturellement et en quantité suffisante par rapport à la vitesse à laquelle on l’utilise. Solaire • Photovoltaïque : Utilise le rayonnement solaire pour produire de l’électricité • Thermique : Utilise la chaleur du Soleil pour réchauffer de l’eau (piscine). On peut aussi amener l’eau à ébullition pour produire de l’électricité grâce à la vapeur. • Le Soleil éclairera la Terre pendant encore cinq milliards d’années. Éolienne • Transforme l’énergie cinétique du vent en énergie électrique. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 20
  21. 21. Hydraulique • Transforme l’énergie cinétique de l’eau en électricité. On peut utiliser des barrages ou utiliser le courant des fleuves et des rivières. • On peut aussi utiliser l’énergie de l’eau provoquée par le phénomène des marées (énergie marémotrice). Biomasse La biomasse est le terme employé pour désigner l’ensemble de la matière vivante qui peut devenir source d’énergie. • -Bois • -Maïs (Éthanol) • -Biogaz • -Déchets Géothermie • On peut utiliser la chaleur du magma qui se diffuse dans la croûte terrestre pour chauffer des édifices ou faire de l’électricité. • Il se passera des millions d’années avant que le planète se refroidisse. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 21
  22. 22. ÉNERGIE NON RENOUVELABLE Définition C’est une source d’énergie qui ne se recrée pas naturellement, ou qui ne se recrée pas en quantité suffisante par rapport à la vitesse à laquelle on l’utilise. Nucléaire Cette énergie provient de la division d'atomes qui, en se divisant, libèrent de la chaleur. Les centrales nucléaires transforment cette chaleur en énergie électrique. Cette énergie provient d’éléments qui dégagent naturellement un rayonnement très énergétique, la radioactivité. Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 22
  23. 23. Fossile • L’énergie fossile provient de la transformation de la matière organique (vivante) en substance minérale selon un long processus. • Même si elle est produite par la nature, elle est dite non-renouvelable parce qu’elle prend des millions d’années à se former. • Les trois formes d’énergie fossile sont :  Pétrole (liquide)  Méthane (gazeux)  Charbon (solide) Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 23
  24. 24. NOTES SUPPLÉMETAIRES Collège Notre-Dame Science et technologie 2 page 24

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