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Étude d'une ressource locale

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Objectif(s)
Comment l’Homme a-t-il su tirer profit des roches du sous-sol de sa région ?
La France est caractérisée par la grande richesse de son sous-sol : granite en Bretagne, calcaire dans le Sud, basalte en Auvergne. Ces roches présentent des propriétés différentes qui permettent leurs utilisations notamment dans la construction des bâtiments.
Nous allons nous intéresser à la roche calcaire qui a été utilisée pour construire le pont du Gard.
1. Les différentes utilisations du calcaire
Le calcaire est une roche sédimentaire biochimique qui se forme lors de la précipitation d’ions réalisée par des êtres vivants.
Le calcaire a d’abord été utilisé pour les constructions.
Le pont du Gard est construit en blocs de calcaire découpés dans une carrière voisine. Aujourd’hui, il est encore utilisé pour les constructions (génie civil, bâtiments). Il est le composant principal du ciment (80 % calcaire + 20 % argile). Il peut être utilisé sous forme de granulats, broyé ou moulu. La chaux est aussi produite à partir du calcaire.

Le calcaire est aussi utilisé en métallurgie et verrerie (fabrication de l’acier, du verre) et entre dans la composition du PVC et du caoutchouc.
D’autres domaines utilisent le calcaire : l’agro-alimentaire, l’environnement (épuration des eaux souillées), l’industrie chimique...
2. Aspect et propriétés du calcaire
Le calcaire est une roche effervescente à l’acide.
Elle présente le plus souvent des débris fossiles de coquilles. Dans le cas de la roche ayant servi à la construction du pont du Gard (calcaire coquillier), on observe de nombreuses traces de coquilles d’huîtres et de chlamys (mollusques bivalves), des tests d’oursins, des plaques de balanes (crustacé). Tous ces fossiles présentent des similitudes morphologiques avec des espèces actuelles qui vivent en eau salée à une profondeur inférieure à 100 m. Leurs coquilles et tests calcaires sont à l’origine des sédiments.
La roche calcaire est une roche tendre, poreuse et facile à tailler.
3. La formation des gisements de calcaire : le cas du pont du Gard
a. La géologie du site
Le pont du Gard a été construit par les romains entre -40 et -60 av. JC. Ils ont utilisé un calcaire débité dans une carrière localisée à proximité : la carrière de l’Estel. L’exploitation consistait à isoler des blocs dans le sol après avoir creusé des tranchées verticales. Les blocs étaient ensuite acheminés sur le chantier par voie d’eau.

Le même type de calcaire est retrouvé au niveau de différents affleurements localisés dans le sud de la France à proximité de la faille de Nîmes.

Ces sites sont localisés dans un bassin sédimentaire formé de calcaires, marnes et craies. La présence de failles dans cette région indique des accidents tectoniques importants.
b. L’histoire géologique du site
A l’Oligocène (-34 à -23 Ma)
La croûte continentale du sud-est de la France est étirée dans le sens nord-ouest/sud-est. Se forment alors des failles normales (faille de Nîmes, faille des Cévennes). La croûte continentale s’amincit et se réchauffe suite à la remontée des isothermes.

Début du Miocène (-23 Ma)
La croûte continentale se refroidit et s’affaisse ; on parle de subsidence thermique. Le niveau des mers augmente et l’eau envahit le Languedoc et la vallée du Rhône. La faille de Nîmes se situe à la limite de cette transgression (montée des eaux). Les sédiments à l’origine du calcaire coquillier se déposent alors.

Fin du Miocène
La mer se retire (régression marine).
L'essentiel
Le sous-sol de la France est riche de roches pouvant être utilisées pour la construction des routes, ponts, bâtiments mais aussi pour la métallurgie, la verrerie, l’industrie agro-alimentaire et chimique.

Pour exemple, le pont du Gard a été construit en utilisant le calcaire coquillier issu d’une carrière voisine. On trouve de nombreux affleurements de ce calcaire dans la région de Nîmes associés à une faille majeure, la faille de Nîmes.
Ce calcaire n’a pu se former que dans une zone de littoral.

En étudiant la géologie d’une région on peut en reconstituer l’histoire. Dans le cas du sud de la France, la croûte continentale s’est étirée au cours de l’Oligocène ce qui a permis la montée des eaux dans cette région. Au cours du Miocène, cette région est un littoral où peut se développer la vie. C’est à cette époque que se forme le calcaire coquillier. À la fin du Miocène la mer se retire.

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