Un trésor de stromatolite - corrigé
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Un trésor de stromatolite Corrigé Mars 2009 Version II 1 Mise en situation La région de l’Outaouais recèle de nombreux trésors géologiques qui sont les vestiges de millions d’années de vie et de bouleversements de la croûte terrestre. De sa formation jusqu'à nos jours, la structure géologique de notre région a subi de multiples changements. Certaines traces de ces changements demeurent encore visibles aujourd’hui. Il suffit de bien observer notre environnement pour y retrouver des fossiles, des minéraux ou des roches qui témoignent d’activités géologiques survenues il y a des milliards d’années. Certaines connaissances en géologie te permettront de réaliser que notre région possède un patrimoine géologique intéressant et parfois inattendu. De plus, la compréhension de la structure du sol t’amènera à comprendre plus facilement certaines problématiques liées à la construction de maisons et de routes. Rappelle-toi qu’en 2008 des maisons de la rue Lafrance à Gatineau ont dû être déménagées à cause de l’instabilité du sol! Tâche complexe Nous te proposons d’agir comme expert-conseil d’une compagnie œuvrant dans le domaine du développement durable. La CCN (Commission de la capitale nationale) t’engage pour faire une étude portant sur une section des berges de la rivière des Outaouais, qui présente d’étranges formes circulaires incrustées dans la roche. Une rumeur veut que ces formes circulaires soient des stromatolites. L’étude devra permettre aux membres du comité de comprendre l’origine de ces cercles, leur formation et leur importance géologique. S’il y a lieu, précise de quelle façon la CCN pourrait mettre en valeur le site. Suite à ton rapport, le comité se prononcera sur la pertinence de préserver ou non ce site géologique. Allez chers experts, sachez expliquer ce mystère s’il en est un! 2 Mandat de l’élève Les élèves doivent : Cerner le problème. S’approprier les concepts touchés par l’étude sur les stromatolites. Les élèves doivent former des équipes de 2 personnes et se réunir pour compléter les activités d’apprentissage. Préciser leur mandat à la suite d’activités d’apprentissage. Produire un rapport qui précisera au comité : a) La nature du phénomène qui a engendré les cercles incrustés dans la roche. b) Le temps géologique où l’organisme a vécu. c) Le milieu de vie de l’organisme vivant. d) Les causes de la disparition de cet organisme vivant à cet endroit. e) La nature du substrat rocheux où le fossile se trouve. f) Donner votre opinion sur la nécessité de préserver ou non ce site géologique. g) Si vous recommandez de préserver le site, préciser de quelle manière. 3 Les activités d’apprentissage te permettront d’explorer divers concepts liés à la problématique. Voici l’ensemble des concepts lié à la problématique : Carte d’exploration Qu’est-ce qu’un stromatolite? À quelle époque remonte la formation de ces fossiles? Doit-on préserver et mettre en valeur le site des stromatolites? Quelles étaient les conditions de vie à l’époque de leur formation? Quelles sont les formations rocheuses qui composent notre région? Quelles sont les causes de la disparition de l’organisme vivant? 4 1 Les origines des cercles incrustés dans la roche. Question : Les mystérieux cercles incrustés dans la roche pourraient-ils être un vestige d’une forme de vie que l’on appelle stromatolite? Carte d’exploration Vivant ou non Vivant Formation Qu’est-ce qu’un stromatolite? Composition De nos jours? 1- Quelle est l’origine des cercles concentriques trouvés sur les berges de la rivière des Outaouais? Les cercles sont des fossiles de stromatolites. 2- Ces cercles sont –ils l’œuvre d’organismes vivants ou de phénomènes naturels? Des organismes vivants primitifs ont été fossilisés. 3- Comment se sont-ils formés? Ils sont des bactéries (cyanobactéries) qui sédimentent le CaCO 3 contenu dans l’eau pour en faire un coussin de pierre. 5 4- De nos jours, retrouve-t-on encore cette forme de vie? Si oui, où la retrouvet-on? On retrouve des stromatolites dans les mers chaudes et salées. En Australie, à Shark Bay, il y a encore des stromatolites vivants. 2 Les temps géologiques Question : À quelle époque remonte la formation de ces fossiles? Carte d’exploration La terre à cette époque Vivants à cette époque À quelle époque remonte la formation de ces fossiles? Échelle géologique Période Complète le tableau sur les temps géologiques présenté en annexe. 5- Maintenant que tu connais les grandes étapes de l’évolution de la vie sur la terre, peux-tu situer, en millions d’années, le moment où les stromatolites de Gatineau étaient actifs? Ils se sont formés, il y a 450 millions d’années (-470 et -421 millions d’années). 6- À quelle ère/période correspond la période mentionnée à la question 5. Ère primaire (Paléozoïque) période de l’ordovicien. 6 7- Place sur l’échelle du temps le moment où les stromatolites se sont formés. 8- Les images ci-dessous représentent la vie à différentes époques sur la terre. Laquelle représente la vie à l’époque des stromatolites? a) c) b) d) e) 7 9- Décris les organismes vivants présents à cette époque. Organismes… 1234567- 3 Stromatolites Coraux Brachiopodes Gastéropodes Nautiloïdes Trilobites Crinoïdes ont évolué pour donner … Éponges Anémones de mer Huîtres et moules Escargots et limaces Pieuvre Homards et araignées Étoile de mer Le milieu de vie de l’organisme vivant Question : Quelles étaient les conditions de vie de l’organisme vivant qui ont formé ces fossiles ? Carte d’exploration Climat Quelles étaient les conditions de vie? Milieu 10- De nos jours, on peut retrouver des stromatolites vivants à certains endroits. Décris le milieu de vie de ces organismes. Les stromatolites vivants se développent dans des mers chaudes et hypersalines. 8 11- Les dessins ci-dessous représentent la terre à différents moments à travers le temps. Identifie l’image qui correspond à la disposition de la croûte terrestre à l’époque de la formation des stromatolites de notre région. a) c) b) d) e) 12- L’image que tu as identifiée au #11 montre l’endroit où se situait l’Amérique du Nord à l’époque de formation des stromatolites. Décris l’environnement qui prévalait à cette époque dans la région d’Ottawa-Gatineau. (Précise la latitude, la température, la présence de cours d’eau, salinité). À l’époque de l’Ordovicien, le continent nord-américain se trouvait près de l’équateur à 0º de latitude. Une grande partie du continent était submergée par la mer Iapétus. Cette mer chaude et salée a permis la formation des stromatolites. 9 4 Les causes de la disparition de l’organisme vivant Question : Quelles sont les causes de la disparition de l’organisme vivant? Mouvement de la croûte terrestre Climat Quelles sont les causes de la disparition de l’organisme vivant? Conditions de vie 13- Observe les images de la question #11. Que s’est-il passé au niveau de la croûte terrestre depuis la formation des stromatolites? Le continent nord-américain a dérivé pour former la Pangée. Par la suite, la Pangée s’est ouverte et l’océan Atlantique s’est formé. 14- À l’époque de la formation des stromatolites quelle était la latitude de la région d’Ottawa-Gatineau? Près de 0º de latitude (Équateur) Quelle est-elle aujourd’hui ? Près de 46º de latitude Nord. 15- Quels sont les changements engendrés par les déplacements de la croûte terrestre au niveau : a) du climat : Le climat s’est refroidi. b) de l’environnement : La mer s’est retirée. 10 16- À ton avis, quelles sont les raisons qui ont causé la disparition des stromatolites de Gatineau? La dérive des continents a bouleversé le milieu et le climat de la région. La région s’est asséchée après le retrait de la mer Iapétus. Le climat est passé de tropical à tempéré puisque le continent a dérivé au nord. Ces éléments ont amené la disparition des stromatolites vivants. Il ne reste plus que leurs fossiles. 5 Formations rocheuses qui composent notre région Question : Quelles sont les formations rocheuses de notre région? Carte d’exploration Sur quelle formation rocheuse les stromatolites reposent-ils? ? Représentation à l’aide de symboles stratigraphiques les formations rocheuses. Quelles sont les formations rocheuses qui composent notre région? Laboratoire I Identification de la roche contenant le fossile. - Prends un échantillon de roche récolté près du site où se trouvent les stromatolites et déposes-y une goutte d’acide chlorhydrique concentré. Qu’observes-tu? Un bouillonnement (effervescence) sur la roche. - Quelle est la nature de la roche qui forme le fossile? Du calcaire - Comment se forme un fossile à partir de la matière vivante? La roche calcaire prend la place des tissus de l’organisme vivant lorsqu’il meurt et se dépose au fond d’un cours d’eau. 11 17- Comment se forme la roche qui compose le fossile? La roche calcaire peut se former par la précipitation du CO2 contenu dans l’atmosphère. Il peut se former également, par l’accumulation de débris de coquillages ou de matière organique. Observe le schéma ci-dessous qui porte sur les couches géologiques de la région d’Ottawa-Gatineau1. 18- D’après ce schéma, quelles sont les roches les plus anciennes pouvant être rencontrées dans la région d’Ottawa-Gatineau? Quartzite, marbre, granite et gneiss. 1 Géopanorama de la région d’Ottawa-Gatineau, Commission géologique du Canada 12 19- Quel type de roche compose la partie supérieure des formations géologiques de notre région? L’argile et le sable. 20- À quel moment de l’échelle des temps géologique, la roche qui forme le fossile s’est-elle formée? À l’Ordovicien, il y a 450 millions d’années. 21- Le document de l’annexe I présente des photos de différents endroits ayant des caractéristiques géologiques intéressantes. Place les photos au bon endroit sur le schéma des temps géologiques. 13 22- Les roches du bouclier Canadien font partie des formations géologiques les plus vieilles au monde, car, elles se sont formées au précambrien. Sachant que ces formations sont composées en grande partie de granite et que le symbole utilisé en stratigraphie pour représenter cette roche est Représente la couche stratigraphique de ce site : + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Granite formé au précambrien 23- Le lac Leamy situé à Gatineau s’est formé dans une ancienne mine de calcaire. Sachant que le symbole stratigraphique utilisé pour représenter cette roche est Représente les couches stratigraphiques de ce site. N’oublie pas que le substrat rocheux sur lequel repose le calcaire est le même que celui qui forme le Bouclier canadien. Lac Leamy Calcaire formé à l’ordovicien + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Granite formé au précambrien 14 24- Le long de la route 148, près du secteur Angers, tu peux remarquer que les champs sont formés d’une succession de vallons. Ces vallons sont en fait des amoncellements d’argile déposée par la mer de Champlain au Quaternaire. Sachant que le symbole stratigraphique pour représenter l’argile est Représente les couches stratigraphiques de ce site. N’oublie pas que l’argile repose sur des couches plus anciennes formées à l’ordovicien et au précambrien. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Couche d’argile déposée au Quaternaire Couche calcaire formée à l’ordovicien + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Couche de granite formée au précambrien 15 Bibliographie 1- Géopanorama de la région d’Ottawa-Gatineau, Commission géologique du Canada http://geoscape.nrcan.gc.ca/ottawa/time_f.php. 2- Centre thématique fossilifère du Lac Témiscamingue : http://www.fossiles.qc.ca 3- Landry B. et Mercier M., Notions de géologie, Modulo éditeur, 1984, 437 pp. 4- Cours de pétrologie et identification des roches Pawel Olejczyk ... www.geog.umontreal.ca/donnees/geo2182/Automne2008/petrologie3.ppt 5- Site web de géopédia encyclopédie : http://www.geopedia.fr/ 16
