Ateliers du stage PAF 26/03/2010

Premier atelier : Le calcaire oolithique de Bouxwiller.

Reconstitution d’un paléoenvironnement

1. Déterminez le nom de la roche en utilisant la clé de détermination fournie.

Clé de détermination

Clé de détermination

Décrivez un échantillon de roche (couleur, aspect, présence de fossiles…).

C’est donc un ……………………   …………………..

2. A partir du texte ci-dessous  réalisez un schéma annoté de la coupe d’un oolithe.

La formation des oolithes

Dans les courants marins, des petits grains de sable ou morceaux de coquilles roulent au fond de l’eau et se couvrent doucement de calcaire (un peu comme une boule de neige qui grossit en roulant). Cela forme des petites billes de calcaire de 1 à 2 mm que l’on appelle des oolithes (oolithe vient du grec ôon qui signifie « œuf » et lithos qui signifie « pierre ». La cimentation de ces oolithes par de la calcite (minéral du calcaire) donne le calcaire oolithique.


3. Déterminez le milieu de formation de ces roches.

4. Relevez également le milieu de formation de ces roches.

5. Trouvez dans quel environnement s’est formé le calcaire oolithique. Pour cela répondez aux questions ci-dessous :

a. Actuellement des oolithes se forment par exemple sur les côtes des Bahamas

(Insérer ici une carte de localisation et une photo de plage de sable avec océan agité)

D’après les documents entourez la ou les bonnes réponses : les oolithes actuelles se forment
– en milieu peu profond (inférieur à 5 mètres).
– en milieu calme.
– en milieu agité.
– en milieu profond.

b. Imaginez alors l’environnement de Bouxwiller à l’époque de la formation du calcaire oolithique.


Deuxième atelier : Calcaires oolithiques de Bouxwiller

A. 2 arrêts

– carrière avec strates (proche du village), prolongement de la rue du Galgenberg vers l’Ouest

– affleurement avec terriers (près d’Imbsheim, remonter vers le N à côté du cimetière d’Imbsheim, jusqu’au parking 500m plus haut).

B. Déroulement

1. Préparation de la sortie

Carte topographique et photo satellite avec l’itinéraire du sentier géologique.

Exemples d’activités :

– repérer Bouxwiller sur une carte ou sur Google Earth.

– Effectuer des mesures de distances sur une carte topo en utilisant l’échelle.

– Repérer la nature des roches de chaque arrêt sur une carte géologique simplifiée ou pas.

2. Sur le terrain

2.1. Observation du front de taille de la carrière de calcaire oolithique

– Test à l’acide : on est en présence d’un calcaire.

– repérer : la disposition en couches. Dessiner. Placer des annotations sur le dessin : une ou deux limites de couches, une strate (couche), des diaclases (fentes).

Décrire l’organisation de la roche en une phrase : le calcaire oolithique se présente sous forme de couches.

– observer un morceau de près (loupe). Dessiner. Annoter : oolithe. Mettre une échelle (mesurer une oolithe). Parfois, on peut voir des fossiles ; les dessiner le cas échéant. On peut donner un document avec quelques fossiles trouvés.

En une phrase simple, décrire la roche et sa composition : couleur claire, composée de petits grains appelés oolithes. Donner une idée de l’environnement qui existait à l’époque.

2.2. Observation de l’affleurement de calcaire oolithique à terriers

– Observation et dessin : annoter : terriers (trous)

– Lire le panneau et trouver l’origine des terriers. Ou, donner un document illustrant uniquement l’origine des terriers sans l’interprétation du paysage de l’époque.

Ecrire une phrase pour expliquer l’origine des terriers.

– En un dessin avec commentaire(s), imaginer le paysage d’il y a 165 millions d’années. Eventuellement, on pourra donner un texte décrivant où se forme ce type de calcaire actuellement.

3. prolongations possibles

– situer les calcaires de Bouxwiller sur une échelle des temps géologiques.

– observation de lames minces de calcaire oolithique.


Troisième atelier : Utilisation du principe d’actualisme

Thème : Roches sédimentaires, archives géologiques

Niveau : 5ème
Partie programme : Les roches sédimentaires peuvent contenir des fossiles : traces ou restes d’organismes ayant vécu dans le passé.
Les observations faites dans les milieux actuels, transposées aux phénomènes du passé, permettent de reconstituer certains éléments des paysages anciens.
Les roches sédimentaires sont donc des archives des paysages anciens.

Pré-requis : test de détermination des roches (test d’effervescence)

Objectifs méthodologiques :
Déterminer un fossile
Mettre en relation des informations (Appliquer le principe de l’actualisme)
B2i : rechercher des informations sur un site internet

Sortie géologique : sentier géologique du Bastberg Bouxwiller.

Sur le terrain :
Station 11 : Panneau du sentier

1. Quel est le nom de la roche trouvée ? Quand les éléments se sont-ils déposés (âge de la roche) ?
2. Faire la liste de l’ensemble des fossiles retrouvés




En classe :
Matériel : échantillon de calcaire lacustre avec fossiles (planorbe, limnée ou paludine) – clé de détermination des fossiles (ou planche Guide géologique régionaux) –

1. Fais un croquis de l’échantillon où on observe un fossile, sers-toi de la planche plastifiée pour l’annoter, précise la taille réelle.

2. Définition du principe de l’actualisme :
Travail en mosaïque : chaque groupe d’élève recherche les conditions de vie actuelles des êtres vivants apparentés. Le lophiodon s’apparente au tapir actuel.

On cherche à savoir si de telles espèces existent encore aujourd’hui et dans quels milieux elles vivent et ce dont elles se nourrissent.


Tu trouveras des informations sur les sites suivants (une référence de site par groupe)

http://www.ac-nancy-metz.fr/IA57/noveant/faune/les%20animaux%20du%20lac%20de%20la%20madine.htm
ou
http://carpe.passion49.ifrance.com/crbst_29.html
ou
http://educ.csmv.qc.ca/mgrparent/vieanimale/mam/tapir/tapir1.htm
ou
http://www.dinosoria.com/panorama.htm

Construis un tableau présentant le nom, le milieu de vie, le régime alimentaire des trois espèces suivantes : la planorbe, la limnée et la paludine, le tapir, le crocodile.
(ou complète le tableau)
Chaque groupe complète une ligne du tableau commun.

3. A l’aide de l’ensemble des informations, coche la réponse qui te semble logique :
Ce calcaire s’est formé : a. en eau douce b. en eau salée
a. en eau profonde b. en eau peu profonde
a. en eau calme b. en eau agitée
a. en milieu tempéré b. en milieu tropical

M. Armand Eric college du bois fleuri Schweighouse/Moder
Mme Fischer Mylène collège Drusenheim
M. Heckel Dominique collège Les Ménétriers Ribeauvillé
Mme Ruff Isabelle collège d’Ingwiller

Quatrième atelier : Eau

Programmes 2° –  2010
Connaissances :
Localement, l’eau douce est disponible en quantité limitée. Elle est puisée dans des réservoirs superficiels ou  profonds, renouvelés ou non. Ressource vulnérable et indispensable aux activités humaines, elle doit être gérée de manière raisonnée.
À l’échelle globale, l’eau douce est inégalement répartie en raison du fonctionnement du cycle de l’eau, contrôlé par la topographie et le climat.
Les activités humaines peuvent perturber le cycle de l’eau aussi bien à l’échelle globale que localement.
Capacités et attitudes :
Recenser et organiser des informations et/ou manipuler et/ou expérimenter et/ou modéliser afin de comprendre la disponibilité et la vulnérabilité des ressources en eau à l’échelle locale.
Recenser et organiser des informations pour déterminer et quantifier les différents réservoirs d’eau de la planète.

D’où vient l’eau du robinet à Bouxwiller ?
Doc initiateur : panneau 2a et 2b sur le terrain ou texte distribué à proximité du puits de forage
Faire observer que le puits de forage se situe au sommet de la colline avec une végétation typique de colline sèche.
Rechercher les réservoirs  où l’eau se trouve ou a été puisée.
Jusqu’en 2005, l’eau  a été puisée dans une nappe phréatique située dans la couche de calcaire lacustre à 15 m de profondeur.
Depuis sa pollution par les nitrates, on puise l’eau dans une 2ième nappe phréatique située à 70 m de profondeur (calcaire oolithique).

Dans quels types de roches est stockée l’eau ?
Calcaire lacustre et oolithique
Terrain : affleurement de calcaire oolithique près de la rue du Galgenberg (avec éventuellement autre affleurement de calcaire lacustre ou photo).
Observer sur l’affleurement quelles sont les propriétés des roches qui permettent le stockage de l’eau ? Faire un croquis de l’affleurement.
Dans les deux affleurements, calcaire en couches = strates et fissurés : diaclases ; infiltration de l’eau qui peut alimenter les couches inférieures mais aussi servir de réservoir.
Observer le pendage SE à vérifier avec boussole.
Calcaire ici à l’affleurement se situe à – 70 m au niveau du captage, or c’est la même couche. Expliquer.
Carte géologique + support simplifié avec profil topographique et 3 couches géologiques à l’affleurement : calcaire oolithique, marnes lignites, calcaire lacustre. Compléter  le profil  en plaçant les couleurs et la légende des couches. Placer le calcaire oolithique à 70 m sous le puits de captage. Pour les bons élèves travail à l’échelle.
Les couches sont plissées de manière concave (synclinal). Mettre en relation avec le pendage observé.
Bilan : les deux couches de calcaire (15 m et 70 m) servent de réservoir : leurs diaclases (fissures) sont gorgées d’eau : une roche pouvant stocker de l’eau est qualifiée d’aquifère.

Pourquoi l’eau reste stockée dans ces deux couches et ne s’infiltre pas plus profondément ? Quelles sont les propriétés des couches qui « encadrent » l’aquifère ?
Prélèvement des marnes grises au dessus du calcaire oolithique (affleurement de calcaire oolithique près de la rue du Galgenberg). Test de perméabilité ou mobilisation des connaissances : marnes = calcaire + argile, argile imperméable.
La couche de calcaire lacustre affleure et est limitée à sa base par une couche de marnes imperméables : elle abrite une nappe libre.
La couche de calcaire oolithique est située entre deux couches imperméables : elle abrite une nappe captive.

Pourquoi la nappe située à 70m n’est pas autant contaminée par les nitrates que celle à 15m ? Comment la nappe se recharge-t-elle ?
Expliquer la végétation de pelouse sèche observée au sommet de la colline.
Un pompage à 70m impliquant des coûts d’exploitation important, quelle propriété physique de l’aquifère a permis une exploitation rentable.
Eau sous pression dans la nappe captive : puits artésien réduit le coût d’exploitation.

Les données sur l’eau du fossé rhénan sont généralement disponibles sur http://www.aprona.net/aprona/presentation.html mais ce n’est pas le cas pour Bouxwiller (on pourra s’adresser au syndicat des eaux local).

Cinquième atelier : Identification, lors d’une sortie, des éléments d’une tectonique extensive.

Niveau : 1S
Lieu : Bastberg (326m)
Vue à 360° (sauf au niveau de quelques bosquets d’arbres) vers la plaine d’Alsace et vers les Vosges du Nord

Panorama vers l’ouest :

Panorama

Panorama

Schéma de départ = croquis du panorama
+ extrait de carte IGN avec altitudes : ex.Herrenstein (au-dessus de Neuwiller les Saverne), Griesbach (au pied du Bastberg) et Bastberg (premier plan)
+ colonne strati ou nature et âge des substrats (ex.  Herrenstein : grès du Trias inf environ 250Ma, Griesbach : marnes du Keuper fin Trias environ 200Ma, Bastberg : oolithe du Bajocien –affleurements étudiés précédemment au cours de la sortie- environ 165Ma = Jurassique moyen)

Où se trouve normalement l’oolithe par rapport au grès ? Justifiez en utilisant la colonne stratigraphique ou l’âge des roches ?
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Comment expliquez-vous que le Bastberg soit à une altitude proche de celle du Herrenstein alors que la sédimentation a été continue du début du trias à la fin du Jurassique ?
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Ci-dessous un croquis du  panorama avec horizon + premier plan que vous compléterez :
Orientez la vue.
Placez les points géographiques repérés et leur altitude (en gras dans le texte ci-dessus).
Placez la(les) faille(s) nécessaire(s) pour expliquer les décalages verticaux observés.
Indiquez les mouvements relatifs à l’aide de flèches

Croquis du panorama

Croquis du panorama

Faites une coupe schématique selon l’axe à la ligne d’horizon où vous replacerez les informations précédentes.