Histoire géologique du sable blanc et du grès de plage ou "Beach-Rock".
Sur la plage de St Gilles, dans la région Ouest de La Réunion, il n'y a pas de sable noir mais du sable blanc dans lequel on peut trouver des morceaux de coraux.
D'où la leçon : Histoire géologique du sable blanc.
en bleu résumé élèves.
1). Composition du sable blanc.
sable-blanc.jpg sable-blanc grossi.jpg
- Observation à l'oeil nu et à la loupe binoculaire : reconnaissance des différents éléments présents dans ce sable à l'aide des documents distribués.
Voir documents : quelques formes de polypiers les plus courantes et débris d'algues, de coquillages, oursins et foraminifères..
- Résumé sur la composition du sable blanc : le sable blanc est constitué de débris de squelettes d'êtres vivants : les plus nombreux sont les polypiers ou "coraux" (madrépores); on trouve aussi des débris de coquillages, d'algues calcaires, de piquants d'oursins ---
- Peut-on dire que le sable blanc est une roche détritique? oui car elle provient de la destruction d' éléments existants et plus exactement c'est une roche biodétritique car les débris appartenaient à des êtres vivants.
2). Origine et mise en place du sable blanc.
On a constaté la présence d'un récif corallien à quelques dizaines de mêtres de la plage; sur les plages où il n'y a pas de récif, il n'y a pas de sable blanc.
Donc il y a un rapport entre la présence de sable blanc et la présence d'un récif corallien.
- Mise en place des légendes sur le schéma de la coupe géologique du récif corallien et du lagon.
- Quelle hypothése pouvez-vous émettre sur la formation de la plage de sable blanc?
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- Quels prélèvements de sable et quelles mesures peut-on faire pour vérifier cette hypothèse?
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- tableau des prélèvements et diamêtres des grains. Voir document.
- Analyse des résultats : ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
- L'hypothèse est-elle vérifiée? -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
- Conclusion : le sable blanc est donc obtenu à partir de la destruction = érosion des récifs coralliens, puis transport et dépot = sédimentation des éléments sur la plage, par l'action de l'océan (vagues, houle). C'est une roche sédimentaire, biodétritique.
- Schéma fonctionnel de la formation du sable blanc. (en complétant la coupe géologique du récif corallien).
Documents pour la leçon :
formes-de-polypiers-les-plus-courantes.jpg
debris-d-algues-d-oursins-coquillages foraminiferes.jpg
coupe-geologique-du-recif-corallien-et-du-lagon.jpg
tableau-des-prelevements-et-diametre-des-grains.jpg
Sur la plage de St Gilles, dans l'Ouest de La Réunion, on observe en certains endroits comme au lieu dit "Grand Fond", des roches dures, solides en forme de dalles inclinées vers l'océan : ce sont les grès de plage ou "Beach-Rock".
L'étude des grès de plage permet de faire la leçon : comment une roche meuble se transforme-elle en roche consolidée? L'étude de la diagenèse sera ainsi traitée.
D'où la leçon : Histoire géologique du Beach-Rock.
1). Etude du gisement et constitution de la roche.
- Observation de photographies du gisement et coupe transversale dans une formation de beach-rock.
Coupe transversale dans une formation de Beach-Rock
- Comment se présente le beach-rock?
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- Observation d'échantillons de roche :
- De quoi est constitué le beach-rock?
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- Comparaison du beach-rock avec le sable blanc déjà étudié :
Dégagez les points communs et les différences entre les deux :
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- Quelle hypothèse peut-on imaginer sur la formation du beach-rock d'après la comparaison effectuée?
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2). Comment s'est formé le beach-rock?
a). Pour vérifier l'hypothèse, on va faire les 2 manipulations suivantes :
1ère manipulation :
Pour cela, on va prendre du sable (particules issues de l’érosion) et voir si celui-ci dans certaines conditions peut devenir une roche solide.
Dans un premier temps: remplir un verre (à mi-hauteur) de sable sec, tasser avec un pilon pendant 5 à 10 minutes, retourner le verre et l'enlèver.
Dans un deuxième temps: remplir un verre (à mi-hauteur) de sable mouillé, tasser avec un pilon pendant 5 à 10 minutes, retourner le verre et l'enlèver.
- Que montre cette 1ère manipulation?
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2ème manipulation :
On utilise un liant pour « lier » les grains : le liant ici est une solution d’eau salée ;pour cela mélanger dans 100mL d’eau, 3 cuillères à soupe de gros sel.
Remplir le 1/3 (tiers) d’un verre de sable fin, verser de l’eau salée, mélanger à l’aide d’une spatule l’eau et le sable, retirer l’eau en excès, laisser reposer pendant plusieurs jours à la chaleur (sur un radiateur en marche, sous une lampe allumée,...), retourner le verre et l’ enlever.
- Que montre cette 2ème manipulation?
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L'hypothèse est-elle vérifiée? --------------
On vient de montrer que la formation d'une roche sédimentaire consolidée se fait en deux temps : il y a tout d'abord une compaction (manipulation 1) puis une cimentation (manipulation2).
Représentez ces 2 étapes sous forme de schémas.
Le schéma de correction peut être le suivant : schéma élaboré par Christophe Guillemot : diagenese.jpg
b). Quelle est la nature du ciment pour le beach-rock?
Le sable blanc est essentiellement formé de débris de squelettes d'animaux de nature calcaire.
Le calcaire se reconnait par l'action de l'acide chlorhydrique : il y a une effervescence quand on met des gouttes d'acide au contact du calcaire avec dégagement de dioxyde de carbone.
Essai avec l'acide chlorhydrique sur le sable blanc et le beach-rock : dans les 2 cas il y a effervescence; donc le ciment est calcaire.
c). Dans quelles conditions se forme ce ciment calcaire?
Observez le document suivant :
D'après ce schéma, dites dans quelles conditions se forme le ciment calcaire (carbonate de calcium solide) qui soude les grains de sable entre eux?
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Conclusion sur l'histoire géologique du beach-rock.
Le grès de plage ou beach-rock est une roche sédimentaire consolidée obtenue par compaction et cimentation des grains de sable blanc par un ciment naturel calcaire. Cette roche se forme dans la zone de balancement des marées lorsque la température est élevée avec une forte évaporation de l'eau de mer. On appelle diagénèse le processus de formation d'une roche sédimentaire consolidée.
Document extrait du livre Belin.
Date de dernière mise à jour : 22/05/2021