Correction exercice I Exercices sur le phénomène d’altération des roches et ses conséquences
Correction exercice I
1-La désagrégation des roches est un phénomène faisant généralement intervenir des processus physiques et des transformations chimiques.
2-Un torrent ne transporte des sédiments de toute taille, alors qu'une rivière ne peut pas transporter de gros blocs rocheux
3-La vitesse du courant intervient, non seulement dans le transport des matériaux, mais aussi sur leur dépôt.
4-Les sédiments d'origine récifale sont caractéristiques des mers chaudes peu profondes.
5- Les évaporites sont des roches sédimentaires qui se sont déposées dans les eaux salées ou saumâtres soumises a une évaporation intense.
6- Les sédiments d'origine détritiques peuvent être aussi bien des sédiments grossiers que des sédiments fins. Leur point commun est de provenir du démantèlement des roches préexistantes dont les matériaux ont été transportés et ont ensuite sédimenté.
Correction exercice II Exercices sur le phénomène d’altération des roches et ses conséquences
Correction exercice II
1- Ces étapes sont l’altération de roches initiales, le transport des matériaux issus de cette érosion par de nombreux agents dont l'eau, leur dépôt, surtout dans les embouchures des fleuves et leur, entraînement vers le large par les courants marins.
2- Ils peuvent avoir une origine détritique, chimique ou biologique
3- C'est un grain de sable transparent aux facettes brillantes, aux arrêtes usées par le transport prolongé dans l'eau (plages marines, cours inférieurs des fleuves).
4- Les substances dissoutes précipitent lorsque les eaux saumâtres sont soumises à une forte évaporation ou quand des vases marines subissent une intense déshydratation.
5- La glauconie rencontrée dans certaines argiles témoigne des dépôts marins du plateau continental, donc en mer peu profonde.
Correction exercice III Exercices sur le phénomène d’altération des roches et ses conséquences
Correction exercice III
1. b ; 2.a-d ; 3. a-b-d, 4.a-c ; 5.a-c ; 6.c
Correction exercice IV Exercices sur le phénomène d’altération des roches et ses conséquences
Correction exercice IV
1-La micro fracturation est un facteur essentiel de l'altération d'une roche compacte.
2-La circulation d'eau à l'intérieur d'une roche favorise des réactions chimiques qui vont assurer l'altération des minéraux sensibles ’
3-La sédimentation des matériaux transportés par un cours d'eau dépend de la vitesse du courant et de la granulométrie de ces matériaux. .
4-L'étude d'une colonne sédimentaire révèle les conditions de formation des roches sédimentaires qui la composent, et l'histoire de leur dépôt.
Correction exercice V Exercices sur le phénomène d’altération des roches et ses conséquences
Correction exercice V
A- Une année comprend {exprimé en secondes) \(365 \times 24 \times \) \(3600 = \) \(31,5 \times {10^6}\) secondes.
l-Le débit moyen du fleuve (exprimé en m3/seconde) ; (\(4 \times {10^{10}}\) )/( \(31,5 \times {10^6}\)) = \(1,27 \times {10^3}\)
2- La section du fleuve exprimée en m2 : \(1000 \times 5 = 5000\) m2
I.a Vitesse moyenne du courant dans cette zone (exprimée en m/seconde)
Vitesse = débit/section = 25 cm/s
3. La taille maximale des matériaux transportés est alors de l’ordre de 2 mm environ.
4-La vitesse du courant à partir de laquelle il y a sédimentation des particules supérieures à 1mm :
On sait que 10 cm/s = 0,1 m/s. le débit du fleuve est de \(1,27 \times {10^3}\) m3/s, or
débit = section x vitesse, donc s = d/v = 12700 m2
Largeur du fleuve (exprimée en mètres) = 12700/5 = 2540 m
B-1 -La présence du lac de barrage crée un ralentissement des eaux du fleuve jusqu’à des valeurs intérieures à 1 cm/s. La conséquence est le dépôt des particules argileuses que transportaient les eaux, et donc l’envasement.
2. – L’épaisseur de la vase déposée par an (exprimée en mètres) :
On a E = Volume du dépôt/surface du lac \(\frac{{5 \times {{10}^6}}}{{30 \times {{10}^6}}} = 17\) cm
Correction exercice VI Exercices sur le phénomène d’altération des roches et ses conséquences
Correction exercice VI
1.b , 2.a , 3.c
Correction exercice VII Exercices sur le phénomène d’altération des roches et ses conséquences
Correction exercice VII
1. Réaction (l) :
Il faut 20 molécules d'eau pour hydrolyser 5 molécules d’orthose. Il faut donc 20/5= 4H20 pour 1 orthose.
Réaction (2) : On procède de la même façon : 22/4=5,5.
Réaction (3) : on 8/1=8.
Trois réactions d’hydrolyse sont donc possible. Elles utilisent plus ou moins d'eau.
2. Chacune des trois réactions d’hydrolyse produit de l’hydroxyde de silicium \(Si{(OH)_4}\); et des ions \({K^ + }\) et \(O{H^ - }\).
Ces molécules et ions sont entraînés par l’eau et constituent la solution de lessivage.
Chacune des réactions produit aussi un composé d'aluminium avec ou sans présence de silicium (quand Si et Al sont présents en même temps. on parle de silicate d’aluminium).
On peut résumer les résultats ainsi :
Réaction (1) –Silicate d’aluminium : illite---Si/Al=1,7---- présence de \({K^ + }\)
Réaction (2) – Silicate d’aluminium : kaolinite ----Si/Al=1----- pas de \({K^ + }\)
Réaction (3) – Hydroxyde d’aluminium Si/Al=0 ---- pas de \({K^ + }\)
On observe que l’illite contient à fois Si, Al et K ; la. Kaolinite contient Si et Al ; l’hydroxyde d’aluminium Contient Al.
3. L’Hydrolyse est de plus en plus importante quand on considère successivement les trois réactions (1), (2) et (3).
La réaction d'altération dépend donc évidemment de la quantité d’eau disponible « sur le terrain », c’est-à-dire de la pluviométrie.
On remarque que les dépôts de sédiments argileux riches en kaolinite sont les plus abondants au voisinage des côtes d’abord, ensuite au niveau de la «ceinture équatoriale». Or ces sédiments viennent en grande partie de l’érosion des continents. Plusieurs explications sont possibles :
- Les roches qui subissent l’altération, puis l’érosion susceptibles de produire de l’argile sont principalement abondantes dans la zone équatoriale ;
Les roches existent partout sur ces continents, mais les conditions permettant une hydrolyse très poussée ne sont réalisées que dans la zone équatoriale. Parmi ces conditions, en retrouve la nécessité de l’eau (présente en abondance dans la zone) associée à une température élevée.
Correction exercice VIII Exercices sur le phénomène d’altération des roches et ses conséquences
Correction exercice VIII
1. L’altération est maximale en zone équatoriale, moins importante en zone tempérée, réduite en zone boréale, inexistante en zone tropicale sèche.
En comparant (3) et (4) zones où la température est élevée, en est obligé de constater que le manque d’eau ne permet pas l’hydrolyse.
Quant à rection probable de la température, il faudrait pouvoir comparer valablement deux régions possédant la même pluviométrie, mais des températures différentes. On peut, à la rigueur, comparer une zone tempérée et une zone équatoriale humides.
L’altération étant poussée au maximum dans la zone équatoriale, la température apparaît être un facteur favorisant les réactions d’hydrolyses. Au contraire, en zone boréale (froide), la température basse ne permet pas ce type de réactions.
2. On s’attend à trouver de la gibbsite (et de la kaolinite) en zone équatoriale, de l’illite (et de la kaolinite) en zone tempérée et un peu d’illite en zone boréale
tableau.
Correction exercice IX
Diamètre minimum (mm) | Diamètre maximum (mm) | Qualité du tri | |
Loess | 0,005 | 0,2 | Moyen |
Morraine | 0,005 | 10 | très mauvais |
Sable dunaire | 0,1 | 0,5 | très bon |
Sédiment de rivière | 0,3 | 20 | Bon ou très bon |
Gravier de plage | 10 | 50 |
Correction exercice IX Exercices sur le phénomène d’altération des roches et ses conséquences
2-Le loess est un dépôt éolien. Son origine est glaciaire. Les particules transportées sont assez légères, dans l’ensemble.
.. Les moraines sont des dépôts glaciaires. La taille des particules est extrêmement variable.
(On se rappelle par ailleurs que les glaciers sont capables de transporter d’énormes blocs qui, lorsque le glacier fond, se déposent et sont appelés alors : blocs erratiques.)
♣ Le sable de dune est transporté par le vent. ll est très bien trié.
♣ Les sédiments de rivière sont transportés par l’eau. Leur taille est variable. Ils sont moyennement triés.
♣ Les graviers de plage sont assez grossiers. Ils sont cependant bien triés.
3. Il ne semble pas y avoir de corrélation entre le mode de transport et la qualité du tri. Les paramètres intervenant dans le tri sont certainement multiples (nature -origine des particules, etc.)
On peut remarquer que (excepté le cas des glaciers) l’eau transporte des éléments plus gros que le vent.
Correction exercice X Exercices sur le phénomène d’altération des roches et ses conséquences
Correction exercice X
1a Schema
b) On constate que la quantité de CaCO3 ne varie pas entre 0 et 2 km de profondeur.
- Le CaCO3 entame une dissolution dans l’eau de mer à partir de 2 km. La solubilité de CaCO3, augmente, ensuite, avec la profondeur; elle devient très importante à partir de 4 km. Cette profondeur est la profondeur lysocline.
A partir de ces profondeurs, dans les océans, la sédimentation carbonatée sera réduite.
- La profondeur du niveau de compensation des carbonates est la profondeur à partir de laquelle
- la dissolution des carbonates sera totale, dans l’eau de mer. Ici, le niveau de compensation des carbonates est situé à 4,5 km. Sur des fonds océaniques localisés à des profondeurs supérieures à 4,5 km, il n’y aura donc pas de sédimentation carbonatée.
2-a) Analyse de la courbe : Jusqu’à 2km de profondeur, la silice composant les tests de radiolaires se dissout progressivement, jusqu'à 1/3 environ de la teneur initiale. Puis lorsque la profondeur augmente, la dissolution ne se poursuit plus, contrairement à ce qui se passe pour les carbonates.
L’évolution de la dissolution de la silice dans l’eau de mer, en fonction de la profondeur, montre qu'il n‘existe pas de niveau de compensation pour la silice.
b) La sédimentation siliceuse, quoique réduite au-delà de 1 km de profondeur, persistera, quelle que soit la profondeur du fond océanique.
c) (Voir tableau ci-dessous)
Profondeur | Nature chimique du sédiment | |
\(CaC{O_3}\) | \(Si{O_2}\) | |
500 m | *** | *** |
1000 m | *** | ** |
2000 m | ** | ** |
3000 m | * | ** |
4000 m | -- | ** |
5000 m | -- | ** |
Correction exercice XI Exercices sur le phénomène d’altération des roches et ses conséquences
CORRIGE EXERCICE XI
1-Facteur climatique : La température; Action des êtres vivants: Les racines des arbres,
Facteurs chimique : Eau chargée de CO2.
2- Le mica, le feldspath, et le quartz,-
3- La silice pure,
4- Le grès,
5- La diagenèse.