Document 1 - Succession de strates sédimentaires de Gandaillat

Les traces de combustibles fossiles en Limagne
1er arrêt - Puy de la Poix
Localisation générale
- A quelle altitude se trouve le Puy de la Poix ? Il se trouve à 345m d’altitude environ, mais
celle-ci régresse.
- Que trouve-t-on à l’Est, à l’Ouest du Puy ?A l’Est il y a la chaîne des Puys et à l’Ouest
Clermont-Fd.
Affleurement : le ruisseau
Affleurement = élément géologique visible en surface, non recouvert.
- Quel est la forme de l’affleurement que l’on observe, et ses dimensions approximatives
(diamètre, profondeur) ?
-10m de long
-1m de large
-40 cm de profondeur
- Donner la composition du mélange visqueux observée dans le ruisseau :
-acide sulfurique H25
-méthane CH4
-dioxygène O2
-débris de végétaux en décomposition / sédiments
- Quelles sont les 2 conditions permettant la remontée surface de ce bitume ?
-fracture de la pépérite
-faible densité du bitume
Formation du bitume
- Donner les différentes étapes de formation du bitume sur ce site et la période à laquelle il
s’est formé.
Le bitume s’est formé sur ce site il y a plus de 30 millions d’années (période Oligocène). Il s’agit d’une
accumulation de dépôt de sédiments et de matière organique. Par l’absence de dioxygène et
l’augmentation de la chaleur et de la pression, le bitume est ainsi formé.
- Quelles sont les 2 raisons de l’absence d’hydrocarbures en Limagne ?
-Une température et une pression insuffisante, ainsi que la faible profondeur
-L’oxygène provoque la minéralisation.

2ème arrêt - carrière de Gandaillat
1. Affleurement n°1 : Position géologique de la carrière de Gandaillat
La carrière de Gandaillat est située dans La Limagne, fossé d'effondrement orienté Nord-Sud.
Donner :
- la position géologique de la carrière de Gandaillat
La carrière de Gandaillat est située à l’est du Puy-de-Dôme.
- les édifices géologiques environnant
Le plateau de Gergovie, le Puy-de-la-Poix, la faille de Limagne.
- le but d’exploitation de cette carrière
Le but de l’exploitation de celle-ci est de construire des autoroutes à l’aide du calcaire présent dans le
ciment.
- un schéma d’interprétation de la formation de Gandaillat

2. Affleurement n°2 : Les sédiments de la carrière
- Quelle est la famille de roche majoritaire présente dans cette carrière ?
Le calcaire est la famille de roche majoritairemment présente dans la carrière.
- Expliquer la formation et le dépôt de cette roche (accompagner votre explication d’un schéma).
- Quelle est la superposition de couche
Exemple de superposition à Gandaillat :
Datation des strates par le principe de superposition.
3- calcaire +
stromatolithes
2- calcaire
marneux
1- marne

- Les sédiments présentent des alternances de 3 couches.
- la couche 1 = marne ou marnes feuilletées (= laminites ou anciennement schistes cartons)
- la couche 2 = calcaire marneux
- la couche 3 = calcaire : caractère massif est peut-être à mettre en relation avec le mélange des
sédiments réalisé par des vers.
Les stromatolites sont les traces de vie les plus vieilles connues, pouvant dater de 3,5 milliards d'années. Il
en existe encore en cours de formation actuellement, dans les lagunes des côtes australiennes par exemple.
Leur formation est due aux cyanophycées : ces micro-algues bleues capables de réaliser la photosynthèse,
vivent en colonies, fabriquant du carbonate de calcium pour s'en emballer. Chaque nouvelle génération
recouvre l'ancienne, les stromatolites qu'elles forment petit à petit prennent l'apparence d'un chou-fleur.
- Quelle est la durée du cycle astronomique qui a permis le dépôt d’une alternance composée
de ces 3 couches ?
= 1cycle astronomique soit une durée de l’ordre de 20 000 ans. Cela se traduit par un climat différent et
donc des précipitations différentes : les apports dans le « lac de Limagne » fluctuent en fonction de ce
cycle et édifient deux roches : marne et calcaire.
Test avec HCl  calcaires.
Attention, les bancs de marnes (mélanges de calcaires et d'argiles) présentent également une effervescence à
l'HCl, mais moins prononcée.
Document 1 - Succession de strates sédimentaires de Gandaillat
Roche
composition
Macroscopique
Fossiles éventuels
Milieu de
formation
Marnes
(couche 1)
Roche non
hydratée
Effervescence
faible donc
présence de
calcaire
Couleur verdâtre
Peu de fossiles
Milieu aquatique
+/- profond
(<100m)
Apport d'argiles
issues d'une
forte érosion
continentale
Calcaire
marneux
(CaCO3)
(couche 2)
Roche hydratée
Effervescence plus
pronnoncée que
dans la marne :
présence de
calcaire
Couleur beige
clair
Aspect compact
Ostracodes (crustacés, carapace bivalve)
Des gastéropodes d'eau douce
Milieu salé
(marin)
+ peu profond.
Milieu lacustre
+ peu profond
(qq dizaines de
mètres max).

- Œufs de tortues et d'oiseaux
- Fragments du squelette de petits rongeurs et
d'antilopes
Peu d'érosion
continentale
Calcaire
(couche 3)
Roche hydratée
Effervescence très
importante :
Calcaire abondant
Couleur rosâtre
Aspect bombé, en
« chou-fleur »
Traces fossiles des cyanobactéries à l'origine
des concrétions
= stromatolites
Des cyanobactéries, micro-organismes qui
précipitent les ions bicarbonates en carbonate
de calcium pour construire leur enveloppe
protectrice, se fixent sur la génération
précédente, couche après couche
Milieu aquatique
+ très peu
profond et pauvre
en O2(-10mètres)
Les informations issues de l'observation nous permettent d'affirmer que cet affleurement de sédiments s'est
déposé sous de faibles profondeurs d'eau, variant de quelques mètres à quelques centaines de mètres de
profondeur maximum.