Géologie de l`Auvergne - Ville de Clermont
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1. Coloration violette C est une vari t de Quartz avec des traces de Mangan se et de Fer Min ral tr s fr quent dans les roches magmatiques et certaines roches m tamorphiques Puy de D me Prolongements possibles 1 Quelques min raux Observer la partie droite de la l gende Il n est plus question de roches mais de min raux Bien distinguer les mots roches et min raux Les roches sont constitu es de plusieurs min raux ex le granite est un m lange de quartz de feldspath et de mica Pour les enfants on peut les comparer aux mots constitu s de lettres Observer et d crire les trois chantillons de min raux et remplir le tableau r capitulatif Pr ciser que forme couleur et duret permettent de classer des min raux fluorine am thyste soufre Couleur incolore violet jaune vif en petites masses Forme cubique pyramide hexagonale f granulaires Duret ne raye pas le verre raye le verre peut tre ray l aiguille nn A AT Batterie caoutchouc cs optique chimie acier fibre pierre semi pr cieuse utilisation engrais allumettes feu de verre bijouterie no He d artifices 2 autres pistes A partir de la liste p 9 d uvres d art inspir es des roches propres certaines r gions lancer des recherches en B C D sur des encyclop dies multim dia Chercher des photos de maisons traditionnelles de2. origines possibles Apr s rosion des petits grains sont s par s les uns des autres puis transport s et d pos s au fond des mers ou des lacs Les s diments se compactent et donnent des roches s dimentaires comme les gr s ou les argiles d autres ne se consolident pas et donnent des roches s dimentaires meubles comme le sable Si les l ments dissous dans l eau se d posent par r action chimique on aura des calcaires roches grains fins qui se rayent l aiguille Ces calcaires peuvent aussi tre une accumulation de squelettes ou de coquilles calcaires L chantillon pr sent est un calcaire L chantillon pr sent est un gr s Sch ma simplifi du cycle des roches DE uen mat DE mm mens es en RE En 10 2 La Terre a une histoire De l origine de la Terre La Terre s est form e il y a 4 600 Ma Elle n est alors qu une boule de mati re en fusion liquide En se refroidissant cette mati re se solidifie peu peu pour donner une premi re corce terrestre qui va se transformer Une atmosph re se forme et la vapeur d eau devient liquide Elle permet l apparition de la Vie il y a 3 200 Ma A ce moment la Terre est recouverte d un vaste oc an entourant un seul continent la Pang e Ce continent situ dans l h misph re Sud tait constitu de roches magmatiques plutoniques comme les granites Puis la Pang e va commencer se disloquer des plaques contin
3. quantit s diff rentes selon les roches Ces min raux sont cristallis s mais selon leur taille ils ne sont pas toujours visibles l il nu il faut alors les observer la loupe binoculaire ou au microscope S ils sont assez grands on parle de cristaux Attention il existe parfois des cas o les min raux ne sont pas cristallis s Par exemple dans un granite le quartz n est pas cristallis il bouche les trous en effet il n a pas la place de s organiser et donc de cristalliser Les roches sont class es en 3 groupes magmatiques s dimentaires et m tamorphiques Les Roches magmatiques Elles proviennent du refroidissement d un magma roche en fusion Si le magma refroidit lentement et enti rement en profondeur des min raux visibles l il nu se forment Ce sont les roches plutoniques comme les granites Si le magma remonte vite la surface de la Terre il refroidit rapidement il n y a alors pas ou peu de min raux visibles l il nu Ce sont les roches iz 7 volcaniques L chantillon pr sent est un q granite Les roches m tamorphiques Elles proviennent de la transformation des autres types de roches sous l action de la pression et de la chaleur Ce sont souvent des roches feuillet es Elles peuvent contenir des min raux visibles L chantillon pr sent est un micaschiste Les roches s dimentaires Elles se forment dans l eau apr s d p t des s diments deux
4. vista non visible petit gros min ral brillant 9 4 Dessiner les chantillons 1 2 3 avec un titre et des l gendes 5 Observer les roches n 5 11 chercher selon vous la roche qui ressemble le plus la roche 1 2 3 et 4 Le tableau suivant vous indique une r ponse possible mais les l ves peuvent proposer d autres rapprochements s ils argumentent 1 Calcaire 2 Micaschiste 3 Granite 4 Gr s Num ro des chantillons 13 7 5 12 11 10 9 8 Le charbon est tr s diff rent des autres roches non consolid et noir IT L AUVERGNE GEOLOGIQUE 1 Observer la carte g ologique simplifi e de l Auvergne ainsi que sa l gende 2 Quelle couleur ne figurait pas sur la carte de France violet Il manque un mot dans la l gende de cette carte pour cette couleur Quel peut il tre _ volcanisme_ 3 Enlever les calcaires le granite le gr s le charbon Il doit rester 6 chantillons 4 Ces 6 chantillons sont des roches __ volcaniques__ Parmi les 6 chantillons qui n ont pas t utilis s retrouver les cinq d entre eux correspondants aux descriptions du tableau ci dessous Noter le num ro de l chantillon dans la premi re ligne Le vocabulaire utilis ici est celui usit par les g ologues 23 25 18 16 19 Couleur Gris tr s Gris clair tachet de Couleur Couleur fonc e Gris fonc fonc e clair noir Dense lourde Densit pa
5. Bordas 1997 Min raux et roches recherche classification utilisation N Cipriani Gr nd 1996 Min raux roches et fossiles W R Hamilton AR Wooley A C Bishop Bordas coll Multiguides Nature 1994 Les feux de la Terre Histoires de volcans M Krafft D couvertes Gallimard 1991 La passionnante histoire des volcans d Auvergne Ch Bouchardy et al 42mn VHS ou DVD 2002 Ouvrages pour les l ves D couvre les roches et les min raux M Pinet Korkos Mango Jeunesse coll Nature mode d emploi 1996 Les roches et les min raux Play Bac coll L ventail 1999 Roches et min raux autocollants nature L Miles Usborne 1998 Roches et min raux F Duranthon C Fichaux Milan coll Carnets de nature 1996 Roches et min raux S Fuller Hachette Jeunesse coll Les encyclopoches 1995 Les roches et les min raux D Dixon Sorbier coll Arr t sur image 1995 Les roches et les min raux L Keith Gamma Ecole active coll Premier savoir Gamma 1993 Roches et min raux Les yeux de la d couverte Gallimard 1988 La col re des volcans Les yeux de la d couverte Gallimard 1992 Le monde merveilleux des volcans K Krafft G Bachelet Hachette Jeunesse 1984
6. MUSEUM acad mie d histoire naturelle Clermont Ferrand P Henri Lecoq tueation nationale enseignement sup rieur recherche G ologie de l Auvergne ice der o L LS Fiche enseignant Cycle 3 Sciences G ographie Arts visuels Objectifs Aborder la g ologie de l Auvergne __ Replacer l Auvergne dans son contexte g ographique et g ologique en France __ Manipuler observer et d crire des chantillons de roches D couvrir les diff rents types de roches Cette fiche comprend le d roulement de l activit propos e la liste du mat riel et la liste des chantillons de la mallette des compl ments scientifiques une liste d uvres d art inspir es de la g ologie une bibliographie d ouvrages titre indicatif Pr alable Pour le travail de la premi re partie la bo te sur l Auvergne et les cartes d Auvergne utiles la partie 2 seront pr lev es de la mallette Le travail pourra tre r alis par groupes ou collectivement selon le nombre d enfants de la classe Dans le cas d un travail de groupes un moment collectif cl turera l activit Il serait pr f rable de traiter la deuxi me partie sur l Auvergne avec le groupe classe afin que le ma tre value les suggestions des l ves et guide le travail propos D roulement I L AUVERGNE UNE REGION DE FRANCE 1 Observer le contour des r gions administratives de France Placer les pi ces de
7. canique Puy de Gravenoire 21 Scorie basaltique Fragment de lave dans les projections volcaniques ou la base Puy de D me des coul es Roche s dimentaire Limagne 22 Calcaire Re i ip Calcaire grains tr s fins Roche volcanique Puy de Montaudou Provenant d un volcanisme effusif le Basalte est une roche Puy de D me 23 Basalte po PS sombre pr sentant ici des cristaux verts d olivine Elle pr sente peu de verre et est en g n ral non bulleuse 24 Charbon Roche s dimentaire combustible Commentry Allier Pouzzolane noire 25 scories Roche volcanique Commune de la Compos e de grains inf rieurs 2 mm form e par accumulation Br me de cendres volcaniques en milieu marin ou lacustre Pouzzolane est un terme local qui d signe des scories Gravenoire Enfin voici les min raux pr sent s concernant des gisements d Auvergne Nom du min ral Caract ristiques Provenance a Fluorite verte b Fluorite bleue Pr sentes dans des roches magmatiques telles que les granites Le Beix Puy de D me La Roche Cornet Puy de D me c Soufre Coloration jaune et odeur d uf pourri Pr sent dans les d p ts de fumerolles mission de gaz par des fissures dans les zones volcaniques ou li des sources thermales Parfois dans des roches s dimentaires Sarcoui Puy de D me d Am thyste
8. diff rentes r gions pour comparer avec les roches pr sent es ici Commencer une collection de roches Vernet la Varenne Mat riel disponible dans la mallette Documents plastifi s Une carte des r gions administratives de France 22 pi ces de puzzle associer aux r gions Une carte des r gions de France corrig e format A4 Trois cartes g ologiques simplifi es de l Auvergne format A3 5 cartes en relief Auvergne Puy de D me Cantal Allier et Haute Loire 5 photographies de paysages 3 pions un jaune un noir un rouge Echantillons 25 chantillons de roches num rot s de 1 25 4 chantillons de min raux a b c d Un kit de 5 chantillons est disposition dans la mallette afin d illustrer le granite un granite et ses min raux feldspath quartz mica noir et mica blanc Un kit de 5 chantillons est disposition dans la mallette afin d illustrer la mise en place d une roche s dimentaire partir des diff rentes tapes de l alt ration du granite Un kit de 10 chantillons est disposition dans la mallette afin d illustrer les roches pr sentes dans une coul e volcanique et celles transform es par la chaleur de cette coul e Compl ments scientifiques 1 Les roches Elles constituent le sous sol c est tout ce que l on trouve sous la mince couche sol de terre dans laquelle poussent les plantes Les roches sont form es de un ou plusieurs min raux dans des
9. elques roches Nom de la roche Caract ristiques Provenance 15 Granite porphyro de rose Roche magmatique plutonique terme qui fera la diff rence avec les roches magmatiques volcaniques environs de Thiers Puy de D me Roche volcanique Provenant d un volcanisme effusif la trachy and site est une Coul e du Pariou Villars Puy de 16 Trachy and site roche moins fluide que le basalte Elle est souvent bulleuse avec D me peu de verre P te microlithique en g n ral enti rement cristallis e mais les min raux sont tr s petits Roche s dimentaire Limagne Ne Les phryganes sont des insectes dont les larves fabriquent un Calcaire EE f 17 fourreau de d bris v g taux et de grains de sable afin de phryganes prot ger leur corps On retrouve ces fourreaux ou induvies dans la roche Roche volcanique Puy gros du Sancy On peut y observer un cristal de sanidine assez gros plus clair Monts Dore 18 Trachyte que la roche et anguleux Le trachyte est issu du volcanisme explosif ses laves sont visqueuses formant surtout des aiguilles ou des d mes Roche volcanique Pyroclastite Limagne 19 P p rite Fragments d une roche basaltique li s par un ciment calcaire suite une explosion en contact avec des roches s dimentaires X Roche s dimentaire Bussi re la grue 20 Gr s permien On peut y observer une empreinte de foug re fossile Allier Roche vol
10. entales vont se s parer Elles vont former des continents et vont faire na tre de nouvelles zones oc aniques la formation des paysages Il y a 540 Ma la France est situ e au niveau de l quateur Seules les Vosges essentiellement form es de gr s mergent alors A partir de 350 Ma durant l Ere Primaire une cha ne de montagne dite hercynienne na t d une collision entre deux plaques et forme ainsi le Massif Armoricain et le Massif Central Ces massifs sont principalement granitiques et m tamorphiques La cha ne hercynienne a de cette mani re s par l oc an en plusieurs mers int rieures Les ph nom nes d crits ci dessous se d roulent sur une dur e de 300 Ma de la fin de l Ere Primaire la fin de l Ere Secondaire il y a 65 Ma Par une lente rosion les reliefs s usent peu peu les sables obtenus s accumulent dans le fond de bassins A certains endroits les sables se consolident en gr s La v g tation est cette poque tr s abondante gr ce au climat quatorial Ces v g taux s accumulent entre les couches de sable et se transforment avec le temps en charbon De nombreux calcaires se forment au fond des mers De 65 Ma 1 8 Ma au cours de l Ere Tertiaire les continents continuent de bouger vers leur disposition actuelle C est pendant cette p riode que se forment les Pyr n es et les Alpes qui vont provoquer une sur l vation du Massif Central Lors de ce ph nom ne les roches
11. informations et du sch ma pr sentant la structure d un volcan actuel trouver des indices qui montrent que les puys d Auvergne sont d anciens volcans Les indices o le basalte et la pouzzolane sont des roches volcaniques o pr sence de crat res et de c nes Coupe type d un volcan effusif teint C ne d lt cories rempli de s diments y Socle e D apr s la photo faire un sch ma l gend du puy de Pariou dans le cadre ci dessous crat re e _Justifier l appellation de cha ne des puys qu on leur donne dans notre r gion Il y a plusieurs puys align s Ici l alignement est nord sud Listes des chantillons de roches et min raux Les roches ci dessous serviront dans une 1 tape comparer les grands types de roches Il est pr f rable de ne pas pr senter tous les chantillons ensemble Nom de la roche Caract ristiques Provenance Roche s dimentaire Vaux Varenne 1 Ste Le calcaire pr sent est form par accumulation de coquilles Marne d animaux marins et de particules carbonat es puis compact es Champagne Ardenne Roche m tamorphique Bort les Orgues L aspect mille feuille est bien visible Cet aspect est d une Corr ze orientation des cristaux parall le la schistosit de la roche des Limousin 2 Micaschiste nr re feuillets plus ou moins pais se d bitent Nombreux micas
12. lis le marbre pour cette uvre parmi tant d autres On peut trouver cette sculpture sur le CD Rom Le Louvre Galerie Michel Ange Eug ne BOUDIN Plage Trouville gt La craie est tr s pr sente dans ce tableau On peut le trouver sur le site du Mus e Eug ne Boudin Honfleur Georges SEURAT La gr ve du Bas Butin Honfleur L encore le n o impressionniste qu est Seurat a t inspir par la craie Tableau visible au Mus e des Beaux Arts Tournai Georges BRAQUE L Estaque Rien n gale la majest de ces gorges qui se creusent entre les collines chemins troits serpentant au fond d un gouffre flancs arides plant s de pins dressant des murs ail s aux colorations de rouille et de sang Emile Zola Contes et Nouvelles La Pl iade Tableau visible sur le site L Estaque Marseille C te Bleue L Estaque a galement inspir C zanne Renoir Dufy Derain Marquet 12 BIBLIOGRAPHIE Ouvrages pour l enseignant Guide des roches et des min raux Charles A Sorell Broquet 1999 100 roches et min raux faciles voir B Loyer J C Porchier Nathan 1998 Min raux et cristaux Nathan 1994 Min raux et roches d Auvergne De Bor e 1995 Roches et min raux G Sigwarth SAEP coll Delta 2000 pratique 1998 Roches et min raux M O donoghue Fontaine coll Guide d identification 1997 L ami des min raux des roches et des fossiles J Deville A Carion
13. lits sombres Quartz et quelques feldspaths lits clairs Roche magmatique plutonique Bretagne Min raux roses orthose 3 Granite rose Le Min raux noirs en paillettes hexagonales mica Min raux gris l clat gras brillant quartz Roche s dimentaire Alsace 4 Gr s rouge On reconna t les grains de sable ici tr s fins agglom r s entre eux par un ciment rouge Grains de Quartz Apr s une 1 d termination voici les roches classer selon les m mes crit res voir les ressemblances Nom de la roche Caract ristiques Provenance Roche m tamorphique Bretagne Le feuilletage est ici tr s visible Les min raux 5 Micaschiste 3 brillants sont des micas Si la temp rature et la pression augmentent le micaschiste se transforme en gneiss Roche m tamorphique Vall e de l Alagnon 6 Gneiss Il est int ressant de montrer le pli visible sur l chantillon Haute Loire Auvergne Roche s dimentaire Plan d Orgon Vaucluse Calcaire avec PEPR Sn 7 coquilles fossiles Les calcaires fossilif res sont utilis s comme pierres de Provence Alpes C te construction ou pour la fabrication de chaux et de ciment d Azur Roche s dimentaire Le Grau du roi Gard 8 Sable Le sable est une roche meuble qui consolid e par un ciment Languedoc Roussillon donne un gr s Roche s dimentaire Baie du Mont St Michel 9 P lite D p ts actuels consolid s compos s de grains tr s fins et Manche Basse es
14. puzzle sur chaque r gion Une r gion reste blanche quel est son nom Auvergne Elle fera l objet d un travail ult rieur 2 Observer chaque photographie de paysage Chercher sur la carte g ologique le type de roche correspondant et placer le pion de la couleur de la photo sur la carte D crire les caract ristiques du paysage associ la roche Paysage jaune Paysage rouge Paysage noir Paysage calcaire Ard che Paysage granitique Bretagne Paysage sableux C te d Aquitaine Falaises de calcaire creus par la Massif granitique rose rod en Dunes de sable en bord de mer v lrivi re encaiss e petits blocs mouss s avec de la v g tation parse 5 e Au pied des falaises des C te de l oc an atlantique tr s Les dunes sont au bord de l oc an arbustes se d veloppent Des d coup e formant la plage atlantique ap La La S blocs de calcaire se d tachent Sur la gauche v g tation et 5 des falaises et tombent en habitations 2 contrebas sur les arbustes ou w dans la rivi re 3 Avec le professeur observer et d crire les chantillons de roches n 1 4 en compl tant le tableau ci dessous 1 Calcaire 2 Micaschiste 3 Granite 4 Gr s Couleurs Jaune claire Noir brillant Rose et gris Rouge Masse classer les du plus 4 3 1 2 lourd au plus l ger Pr sence de bulles non non non non oui non Cristaux Non tds Petit le Mica est un h kan
15. r rapport aux L g re L g re Dense Dense autres Pr sence de Sans bulle Bulleuse Sans bulle bulleuse Sans bulle bulles Pas de uelques Les cristaux ne M lange de grains Aspect des Pas de cristaux a ai n D 4 o cristaux cristaux sont pas visibles cass s de basalte dans cristaux visibles WE Eai j visibles visibles car trop petits un ciment calcaire gris Nam nea Pouzzolane roche donner Basalte onie Trachyte Trachy and site P p rite aux l ves III La cha ne des puys Nous centrerons les descriptions sur le volcanisme effusif crat re et c ne Les deux types de volcanisme effusif et explosif peuvent tre abord s dans l animation volcans d Auvergne au mus e e Apr s avoir rep r la Cha ne des puys sur la carte en relief de l Auvergne observer et d crire les paysages photographi s depuis le sommet du puy de D me Cha ne des puys puy de Pariou On peut voir diff rents reliefs avec ou sans crat re On voit deux reliefs au premier plan le puy de Ils sont align s et couverts de neige Pariou et au second plan le puy des Goules Il y a des zones bois es et des prairies Ils poss dent tous les deux un crat re Au dernier plan on voit la plaine Il y a des zones bois es et des prairies Au dernier plan on voit d autres reliefs de la cha ne des puys e Ces puys sont compos s de roches telles que le basalte et la pouzzolane En vous aidant de ces
16. sentiellement argileux Normandie Roche s dimentaire Provenance inconnue SPE Correspond une ancienne bordure de plage 10 Gr s glauconie Min raux verts glauconie formant le ciment entre les grains 11 Granite Roche magmatique plutonique Royat Puy de D me porphyro de Pr sence de grands cristaux Pour les chantillons suivants une explication est n cessaire Nom de la roche Caract ristiques Provenance Gypse fer de lance Attention cet Min ral fr quent dans les roches s dimentaires Les cristaux sont ici macl s assembl s sous la forme d un fer Noisy le Sec Ile de France la chantillon est de lance Par chauffage le gypse se d shydrate puis r duit en fragile poudre il constitue le pl tre Roche m tamorphique Provenance Pas de feuilletage visible sur l chantillon inconnue 13 Marbre NB Un marbre n est pas proprement parler un terme g ologique C est d abord une roche susceptible de prendre le poli Roche s dimentaire essentiellement form e de d bris v g taux Houill res du Cette roche est utilis e comme combustible Nord 14 Charbon Particuli re cette roche ne rentre pas dans le tableau des roches s dimentaires qui est donn aux l ves Cette s rie de roches concerne la deuxi me partie du travail les roches d Auvergne En utilisant les crit res pr c dents les enfants euvent d j retrouver qu
17. sont transform es on parle alors de roches m tamorphiques Au Quaternaire les continents prennent leur forme et leur position actuelle part quelques changements climatiques succession de p riodes glaciaires et interglaciaires il ne se passe presque plus rien les vieux massifs continuent de s roder tandis que les Alpes dressent leurs sommets et que les littoraux se bordent de sable comme la c te du Bassin Aquitain 11 Quelques uvres d art inspir es de la g ologie Elles peuvent tre trouv es en B C D sur des encyclop dies multim dia ou sur internet Edouard MANET clair de lune sur le port de Boulogne Pour rendre l atmosph re lourde et myst rieuse du port de Boulogne r gion profond ment marqu e par le charbon Manet fait appel des noirs profonds Maurice DENIS St Georges aux rochers rouges Ce tableau fut inspir par les tonnantes teintes roses que prennent les roches granitiques du Massif Armoricain sur une portion de la c te bretonne William TURNER Le canal de la Loire au Cher La blondeur des bancs de sable des bords de Loire a s duit Turner Paul CEZANNE La Sainte Victoire Sur la palette de C zanne la couleur ocre du calcaire se m le au bleu et au vert fonc pour immortaliser la montagne Sainte Victoire Maurice UTRILLO Avenue de Versailles et la Tour Eiffel Dans ce tableau on retrouve le blanc du gypse MICHEL ANGE Les esclaves Michel Ange a uti
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