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© Éditions Grand Duc Merci de ne pas photocopier Chapitre 12 • Corrigé du matériel reproductible E-12-1

Science-tech au secondaire Chapitre 12

LES MINÉRAUX 1. a) Nommez les quatre catégories de ressources minérales.

Minéraux métalliques, minéraux industriels, matériaux de construction, combustibles fossiles.

b) Donnez les caractéristiques de chacune. Minéraux métalliques : minéraux dont on extrait les métaux.

Minéraux industriels : minéraux non métalliques servant à la fabrication d’objets techniques.

Matériaux de construction : roches ou minéraux servant dans la construction.

Combustibles fossiles : ressources minérales pouvant fournir de l’énergie.

2. Deux critères visibles à l’œil nu permettent généralement de distinguer une roche d’un minéral. Quels sont-ils ? La présence d’une seule couleur et d’une seule forme cristalline.

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E-12-2 Chapitre 12 • Corrigé du matériel reproductible Merci de ne pas photocopier © Éditions Grand Duc


LES HORIZONS DU SOL (profil) 3. À l’aide d’un schéma, expliquez la pédogenèse des horizons d’un sol.

La formation d’un sol dépend de deux

mouvements. Un mouvement ascendant dû

à l’altération chimique de la roche mère apporte

à la terre sa composante minérale

(flèche 1). Un mouvement descendant dû à la

décomposition de la matière végétale apporte

à la terre sa composante organique (flèche 2).

4. Nommez chacun des horizons représentés sur le schéma ci-dessous.

1 : L, 2 : O, 3 : A, 4 : B, 5 : C, 6 : R

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LA CAPACITÉ TAMPON DU SOL 5. Définissez les propriétés du sol suivantes :

a) La capacité tampon ; La capacité du sol à résister aux variations de pH.

b) La capacité d’échange cationique. La capacité du sol à retenir et à échanger les éléments nutritifs qu’il contient, à un pH donné.

6. On trouve dans le sol des complexes argilo-humiques.

a) De quoi ces complexes sont-ils constitués ? Ils sont composés de fines particules argileuses mélangées à la matière organique (humus).

b) Quelle est leur charge électrique ? Ils ont une charge négative.

c) Quels ions (cations ou anions) attirent-ils ? Donnez des exemples. Il s’agit des cations (ions positifs).

Exemples : Mg2+ ; Ca2+ ; Na+ ; K+.

7. Qu’est-ce qu’une réaction de neutralisation ? C’est une réaction chimique entre un acide et une base au cours de laquelle se forment un sel

et de l’eau. De telles réactions peuvent rendre un millieu (comme le sol) moins acide.

8. Quel sol a une capacité tampon plus élevée : un sol calcaire ou un sol granitique ? Justifiez votre réponse. Un sol calcaire, car il est alcalin et il a la capacité de neutraliser l’action acide des précipitations.

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L’ÉPUISEMENT DES SOLS 9. L’épuisement des sols s’observe à la perturbation des fonctions du sol. Nommez les quatre

fonctions du sol. Fonction biologique.

Fonction alimentaire.

Fonction de filtration.

Fonction de support.

10. Parmi les facteurs proposés ci-dessous, indiquez ceux qui contribuent à l’épuisement des sols.

• Compaction par la machinerie agricole ;

• Mécanisation ; • Présence de métaux lourds ;

• Présence de vers de terre ; • Engrais agricoles ; • Herbicides ; • Présence de racines ; • Excès de phosphates ; • Humus. • Précipitations acides ; • Pesticides ;

Compaction par la machinerie agricole, précipitations acides, mécanisation, engrais agricoles,

excès de phosphates, pesticides, présence de métaux lourds dissous et herbicides.

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LE PERGÉLISOL 11. Associez les éléments de la colonne de droite aux descriptions de la colonne de gauche.

a) Couche superficielle du sol qui gèle et dégèle. 1) Sporadique.

b) Nom donné au sol gelé en permanence. 2) Sols polygonaux.

c) Structure due aux cycles de contraction et de dilatation thermique.

3) Isolé.

d) Zone où le sol est gelé en totalité. 4) Mollisol.

e) Zone où le sol est gelé de 10 à 50 %. 5) Continu.

f) Zone où le sol est gelé à moins de 10 %. 6) Pergélisol.

a : 4, b : 6, c : 2, d : 5, e : 1, f : 3.

12. Des photographies aériennes ont permis de détecter la présence de sols polygonaux et de moraines dans les banlieues de New York (États-Unis), de Lyon (France), de Vienne (Autriche) et de Londres (Angleterre). Quelle conclusion peut-on tirer sur le paléoclimat (climat d’une ancienne époque géologique) de ces régions ? Les paléontologues peuvent conclure qu’un climat glaciaire et un climat périglaciaire ont existé

dans ces régions. En effet, les moraines sont des traces du passage des glaciers, et les sols

polygonaux sont des éléments du paysage périglaciaire.

13. Nommez trois éléments touchés par la fonte du pergélisol. La structure du paysage, les infrastructures, les gaz à effet de serre (GES).

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LES RESSOURCES ÉNERGÉTIQUES 14. a) Quels combustibles fossiles sont classés parmi les hydrocarbures :

liquide ? Le pétrole. gazeux ? Le gaz naturel. solide ? Le charbon.

b) Expliquez comment les hydrocarbures se sont formés. Les hydrocarbures se sont formés à la suite de l’accumulation dans la lithosphère de débris

de plantes et d’animaux, suivie de leur décomposition pendant des millions d’années sous

l’action de fortes pressions et de températures élevées.

c) Pourquoi les hydrocarbures liquides et gazeux se trouvent-ils plus près de la surface de la lithosphère que les hydrocarbures solides ? Les hydrocarbures liquides et gazeux sont aspirés vers la surface par les couches poreuses

de roches. Le charbon solide ne peut se déformer et migrer vers la surface.

15. Quel combustible alimente :

a) une centrale thermique ? Les combustibles fossiles : charbon, mazout, diesel, gaz naturel.

b) une centrale nucléaire ? L’uranium 235.

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SYNTHÈSE

16. Indiquez si les substances minérales de la liste suivante appartiennent aux minéraux métalliques, aux minéraux industriels, aux matériaux de construction ou aux matériaux combustibles.

• silicium • sable • cuivre • sel • fer • plomb • charbon • talc • granite • acier • amiante • gaz naturel • grès

Minéraux métalliques : plomb, acier, cuivre, fer.

Minéraux industriels : silicium, sable, amiante, talc, sel.

Matériaux de construction : sable, granite, grès, fer, cuivre, amiante, acier.

Matériaux combustibles : charbon, gaz naturel.

17. Associez chaque caractéristique ci-dessous à l’horizon du sol qu’elle décrit.

a) Horizon constitué du socle rocheux intact. 1) Horizon L.

b) Horizon où la décomposition de la matière organique a commencé. 2) Horizon O.

c) Horizon correspondant à la couche arable du sol. 3) Horizon A.

d) Horizon composé de feuilles mortes. 4) Horizon B.

e) Couche d’accumulation. 5) Horizon C.

f) Horizon composé de fragments rocheux en provenance du socle. 6) Horizon R.

a : 6, b : 2, c : 3, d : 1, e : 4, f : 5.

18. Établissez le lien entre la capacité tampon du sol et sa fertilité. Le sol ayant une capacité tampon élevée peut résister plus aisément à l’effet d’une variation

d’acidité. Il peut ainsi retenir les éléments nutritifs nécessaires aux plantes.

19. Établissez le lien entre la capacité d’échange cationique (CEC) et la fertilité des sols. Le sol ayant une CEC élevée retient facilement les éléments nutritifs, ce qui lui confère

une plus grande fertilité.

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20. En observant les deux relevés ci-dessous, déterminez lequel décrit un sol ayant une grande capacité tampon.

RELEVÉ 1 RELEVÉ 2 Faible CEC Faible vulnérabilité aux pertes d’éléments nutritifs

par lessivage

Grande vulnérabilité aux changements de pH CEC élevée

Grande vulnérabilité aux pertes d’éléments nutritifs Faible sensibilité à l’acidification

Le relevé 2.

21. À quelle région le pergélisol est-il associé ? Aux régions subpolaires et polaires.

22. Quel type de végétation est associé au pergélisol ? La végétation de toundra : mousse, lichens, herbes, arbrisseaux nains ; la végétation de taïga :

conifères.

23. Nommez les structures du schéma ci-dessous.

1) Mollisol. 2) Pergélisol.

24. Expliquez comment s’obtient la chaleur nécessaire pour la vaporisation de l’eau dans une centrale nucléaire. La fission de l’atome d’uranium 235 libère une immense quantité de chaleur qui sert

à chauffer l’eau.

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