S ur notre planète, la croûte terrestre et les océans regorgent de

Sur notre planète, la croûte terrestre et les océans
regorgent de ressources naturelles qui ont permis à nos
sociétés de survivre et de se développer. Grâce à ces
ressources (miné raux, roches, terres cultivables, eau
potable, etc.), on peut construire des gratte-ciel, fabriquer
des ordinateurs, alimenter un moteur à réaction, chauffer
les maisons ou se nourrir.
Comment les extrait-on de la croûte terrestre ? Est-ce que
ces ressources existent en quantité illimitée ? Pourquoi
certaines ressources sont-elles plus onéreuses que
d’autres ? Ce chapitre présente les principales ressources
naturelles que l’on trouve dans la lithosphère et l’hydro -
sphère, deux composantes de l’enveloppe terrestre.
vers
-10 000
Début de l’exploitation des
mines de charbon en Chine
vers -85
Première carte des fonds
marins d’une partie de
la Méditerranée
vers -5000
Début de l’utilisation
du cuivre
vers -3000
Extraction de plusieurs métaux
(argent, plomb, étain, fer)
1774
Première classification
systématique des minéraux
2001
Découverte de diamants
au Québec
1848
Premières cartes des
courants marins
1857
Exploitation du premier puits
de pétrole au Canada
1915
Invention du sonar qui permet
de détecter la partie immergée
des icebergs
1959
Signature du Traité de
l’Antarctique y interdisant toute
exploitation des ressources
naturelles
1972
Rapport du Club de Rome qui
démontre que les ressources
de la planète sont limitées
1681
Proposition de l’idée d’une
croûte terrestre solide qui
flotte sur un intérieur liquide
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La lithosphère
et l’hydrosphère 6
SOMMAIRE
1. La lithosphère ........................ 184
1.1 Les minéraux.................................... 184
La classification
des minéraux............................. 185
L’exploitation des minéraux.... 187
1.2 Les roches.......................................... 189
Les types de roches..................... 190
Leurs usages.................................... 191
1.3 Les sols................................................ 192
Les horizons du sol....................... 192
La capacité tampon..................... 193
1.4 Le pergélisol..................................... 194
1.5 Les ressources
énergétiques ............................. 195
Les combustibles fossiles ......... 196
L’uranium ........................................... 197
La géothermie ................................ 198
Et demain ?....................................... 199
1.6 La pollution et
la dégradation.......................... 199
L’épuisement des sols ................ 199
La contamination........................... 200
2. L’hydrosphère ......................... 200
2.1 Les eaux continentales ............... 201
Le bassin versant........................... 201
2.2 Les océans......................................... 203
La circulation océanique........... 205
2.3 La cryosphère.................................. 207
La banquise...................................... 207
Les glaciers....................................... 208
2.4 Les ressources énergétiques ..... 209
L’eau des rivières et
des chutes .................................. 209
Les vagues et les courants
marins............................................ 210
2.5 La pollution et
la dégradation.......................... 211
La contamination et
l’eutrophisation des
plans d’eau................................. 212
Les menaces en
haute mer.................................... 213
L
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n
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T
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r
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183
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184
CHAPITRE 6
Si on disposait d’un ruban à mesurer extraordinairement long, on consta te -
rait que la distance qui sépare le centre de la Terre et la surface du globe
s’étire sur plus de 6300 kilomètres. Pourtant, l’enveloppe rigide qui entoure
notre planète n’est épaisse que d’une centaine de kilomètres en moyenne. On
appelle cette enveloppe rigide la « lithosphère ».
Elle englobe la croûte terrestre ainsi que la par-
tie super ficielle du manteau supérieur, deux
couches qui forment la structure externe de
notre planète.
La LITHOSPHÈRE est l’enveloppe rigide constituée de la croûte
terrestre et de la partie superficielle du manteau supérieur.
1La lithosphère
ST
STE
ATS
SE
«Lithosphère» provient des
mots grecs
lithos , qui signifie
«pierre», et
sphaira , qui dé -
signe un objet sphérique.
La structure interne
de la Terre.
6.1
Lithosphère
Noyau interne
Noyau externe
Manteau
inférieur
Manteau
supérieur
Croûte
terrestre
On trouve dans la lithosphère des minéraux et des roches essentiels au déve -
loppement de nos sociétés. On en tire des matériaux de construction, des
métaux de toutes sortes et même des pierres précieuses pour orner les bijoux.
Les minéraux sont des corps inorganiques, c’est-à-dire qu’ils ne proviennent
ni d’un animal ni d’un végétal. Pour que des substances soient considérées
comme des minéraux, elles doivent avoir certaines caractéristiques. Par
exemple, on doit les trouver naturellement sur la Terre; les minéraux ne peu-
vent donc pas être produits par les êtres humains.
La plupart des minéraux possèdent une structure atomique ordonnée, c’est-
à-dire que les atomes sont organisés de façon à former des cristaux toujours
semblables. Par exemple, la figure 6.2 présente les cristaux de sel qui ont tou-
jours une forme cubique.
1.1
LES MINÉRAUX
ST
STE
ATS
CONCEPTS DÉJÀ VUS
Lithosphère
Structure interne
de la Terre
Types de roches
(minéraux de base)
No49
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185
La lithosphère et l’hydrosphère
Chaque minéral se distingue également par sa composition chimique. Cer -
tains minéraux sont composés d’un seul élément chimique, comme l’or
(Au), le cuivre (Cu) ou le fer (Fe). D’autres comprennent plusieurs éléments
liés chimiquement. Le quartz (SiO
2
), par exemple, comprend des atomes de
silice (Si) et des atomes d’oxygène (O). Le sulfate de cuivre (CuSO
4
) est
composé d’atomes de cuivre (Cu), de soufre (S) et d’oxygène (O).
Parce qu’ils sont toujours composés des mêmes éléments
chi miques et que leurs cristaux ont une forme précise, les
miné raux sont dotés de propriétés bien définies, telles que: la
dureté, la transparence, la couleur, la trace, etc. Nous en ver-
rons quelques-unes dans la section suivante.
Les MINÉRAUX sont des corps solides inorganiques. Leur com-
position et leurs propriétés sont bien définies.
Il existe plus de 4000 minéraux différents connus sur Terre. Certains sont très
abondants comme les feldspaths, le quartz ou les micas. D’autres miné raux,
comme les diamants, les rubis, les saphirs ou les
émeraudes, sont extrêmement rares, d’où leur
grande valeur.
Des petits cristaux d’or
dans du quartz.
6.3
«Rubis» provient du mot latin
rubeus, qui signifie «rouge».
La classification des minéraux
Les géologues classent les minéraux selon leurs propriétés. Voici
quelques exemples de ces propriétés.
La couleur
Plusieurs minéraux ont une couleur qui leur est propre. Bleu pour
l’azurite, vert pour la malachite, rouge pour la rhodo chro site, etc.
L’élément colorant fait partie de leur
composition chimique. On les appelle
« idiochromatiques ». D’autres peu-
vent prendre plusieurs couleurs. Ce
sont les minéraux « allochromatiques ».
Ces derniers seraient inco lores s’ils
étaient parfaitement purs. Cependant,
des quantités minimes d’impuretés
leur donnent différentes colorations.
ST
STE
ATS
«Idiochromatique» provient
des mots grecs
idios , qui si gni -
fie «particulier», et
khrôma ,
qui veut dire «couleur».
«Allochromatique» provient
des mots grecs
allos , qui signi-
fie «autre», et
khrôma, qui
veut dire «couleur».
L’arrangement des ions
de chlore et de sodium
forme des cubes et
donne des cristaux
de sel bien visibles.
6.2
Sodium
Chlore
Pas si fou !
On a surnommé la pyrite «l’or
des fous» à cause de sa cou -
leur semblable à celle de l’or.
Ses reflets métalliques ber -
naient les cher cheurs de
métal précieux croyant être
devenus riches; mais ce n’est
pas si fou que ça, puisqu’on
trouve parfois de l’or associé
à la pyrite.
7
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186
CHAPITRE 6
La transparence
La transparence est la propriété permettant à un minéral de laisser passer la
lumière. Certains minéraux laissent passer parfaitement la lumière. Ils sont
«transparents». D’autres la laissent passer sans que l’on puisse distinguer un
objet au travers; ils sont «translucides». D’autres enfin ne laissent passer aucun
rayon; ils sont «opaques».
Le cristal de roche
est transparent, l’olivine,
translucide et la pyrite,
opaque.
6.5
La dureté
La dureté dépend de la force des liens qui unissent les atomes à l’intérieur
d’un minéral. L’échelle de Mohs permet de mesurer la dureté des minéraux,
selon des valeurs allant de 1 à 10, en fonction de leur résistance à la rayure.
Les plus tendres, comme le talc, peuvent être facilement rayés et se classent
tout en bas de l’échelle. Les plus durs, comme le diamant, trônent au som-
met. Un minéral peut rayer tous les minéraux moins durs que lui, donc tous
ceux qui ont un numéro inférieur dans l’échelle de Mohs. La dureté revêt
une importance capitale pour les joailliers. Par exemple, ces derniers ne pour -
raient pas tailler aussi finement le diamant ni le polir s’il n’était pas si dur.
L’échelle de dureté de Mohs.
6.6
Le quartz peut prendre différentes couleurs selon les impuretés qu’il contient.
Il s’agit donc d’un minéral allochromatique.
6.4
Cristal de roche Olivine Pyrite
Diamant
10
Corindon
9
Topaze
8
Quartz
7
Feldspath
6
Apatite
5
Fluorite
4
Calcite
3
Gypse
2
Talc
1
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