Parties des programmes de SVT pouvant être abordées à partir de cet exemple :

Collège (programmes de 2015)

Cycle 3 : La planète Terre. Les êtres vivants dans leur environnement

• Identifier les composantes biologiques et géologiques d'un paysage.
  Paysages, géologie locale, interactions avec l'environnement et le peuplement.
• Identifier les enjeux liés à l'environnement:
  • Suivre et décrire le devenir de quelques matériaux de l'environnement proche (...) ;
  • Exploitation raisonnée et utilisation des  ressources.

Exemples de situations, d'activités (...)

• Travailler à travers une ou deux enquêtes de terrain.

Lycée (programme de 2019)

Seconde générale : Géosciences et dynamique des paysages

Sédimentation et milieux de sédimentation

• Il existe une diversité de roches sédimentaires détritiques (conglomérats, grès, pélites) en fonction de la nature des dépôts.
• Les roches formées dépendent des apports et du milieu de sédimentation.
• Reconstituer un paléo-environnement de sédimentation à partir de l’étude d’une roche sédimentaire, en appliquant le principe d’actualisme.

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Quelques pistes d'activités que l'on peut réaliser en lycée par exemple :

• Réalisation d'une coupe géologique simplifiée (fig.8 à 10 ci-dessous) , à partir de la carte géologique de Toul (disponible en ligne à partir du site Infoterre) afin de montrer la disposition de la couche de minette dans le sous-sol  et son pendage vers l'ouest, expliquant la localisation géographique restreinte à une bande N-S des exploitations du bassin ferrifère lorrain: le minerai devenant trop profond vers l'ouest pour une exploitation rentable, les zones d'extraction ont été limitées à des gisements de surface ou de sub-surface.

Fig.8 : Extrait de la carte géologique de Toul à 1/50.000 et emplacement de la coupe à réaliser (les courbes d'altitudes en mètres du toit de la couche de minette et les terrains de l'Aalénien correspondant figurent en rouge sur le document)

Fig.9 : Exemple de profil topographique à utiliser (l'échelle des hauteurs est exagérée)

Fig.10 : Coupe géologique obtenue à partir des relevés d'altitude du toit de la couche de minette

• Une manipulation pour comprendre la formation de dépôts ferrifères en montrant l'oxydation et la précipitation de fer réduit (Fe²⁺) en solution en fer Fe(III) oxydé insoluble, en présence de dioxygène (due à l'agitation de l'eau par exemple):

Fig.11 : Illustration schématique de l'environnement de dépôt du minerai de fer aalénien

Protocole pour montrer qu’en présence d’une eau agitée oxygénée, le fer Fe²⁺ en solution dans les eaux continentales peut précipiter en arrivant en mer

Préparation du témoin :

- Prélever et verser dans un tube à essai, quelques mL de la solution de sulfate de fer.

- Ajouter 4 gouttes d’hydroxyde de sodium (= soude) : un précipité vert foncé se forme.

La couleur du précipité indique le degré d’oxydation du fer :

• Ion fer ferreux (Fe²⁺) précipité vert d’hydroxyde de fer ferreux ;
• Ion fer ferrique (Fe³⁺) précipité rouille d’hydroxyde de fer ferrique.

Réaction en présence d’oxygène : 

- Prélever et verser à nouveau quelques mL de sulfate de fer en solution dans un tube à essai.

- Ajouter quelques gouttes d’eau oxygénée et agiter.

- Ajouter au mélange précédent, 4 gouttes d’hydroxyde de sodium : la couleur du précipité indique le degré d’oxydation du fer.

Résultats attendus:

La solution de sulfate de fer contient du fer ferreux Fe(II) qui donne un précipité vert en présence de soude.

Lorsqu'on ajoute (1) l'eau oxygénée puis (2) de la soude au sulfate de fer en solution, un précipité (1) de couleur rouille (2) se forme traduisant l'oxydation du fer ferreux en fer ferrique Fe(III) insoluble.