5Cailloux, galets et sable

Tom est en vacances au bord d’une rivière. Sur la rive caillouteuse, là où l’eau est peu profonde, il ramasse un galet. Il est lisse et rond, presque comme un œuf, et il tient dans sa main. La semaine dernière, en marchant avec ses parents sur un sentier de montagne, tout en haut de la même vallée, il a vu des cailloux de la même couleur au pied d’une pente rocheuse — mais ces cailloux étaient pointus, avec des arêtes et des angles.

Comment un caillou pointu venu de la montagne est-il devenu un galet lisse et rond, en bas dans la vallée ? Pour le découvrir, commençons par la roche elle-même.

Tu sais déjà

Dans un paysage, il y a des montagnes, des collines, des vallées et des plaines, et des rivières qui coulent des terres hautes jusqu’à la mer (Chapitre 2). La couche du dessus, où poussent les plantes, est le sol : les livres de biologie racontent comment les êtres vivants le fabriquent.

5.1 La roche : le sol dur sous nos pieds

Creuse un trou profond dans un jardin. Tu trouves d’abord une terre sombre et meuble, pleine de racines. Plus bas, la terre devient plus claire et plus caillouteuse. Et si tu pouvais creuser assez profond, tu arriverais toujours à quelque chose de dur qu’une bêche ne peut pas couper : la roche.

Définition 5.1 (Roche et roche en place)

Une roche est un matériau dur et naturel dont est faite la Terre solide. La roche en place est la roche solide qui se trouve sous le sol partout sur les terres, et sous le sable et la boue des fonds marins.

Le plus souvent, la roche en place est cachée par le sol, l’herbe et les arbres. Nous la voyons là où aucun sol ne la recouvre : sur les flancs raides des montagnes, dans les falaises au bord de la mer, et le long des routes taillées à travers une colline.

5.2 De la roche aux galets

La roche est dure, mais elle ne dure pas éternellement. En hiver, l’eau entre dans les fissures d’une roche, gèle, gonfle et écarte les fissures. Les racines poussent aussi dans les fissures. Peu à peu, des morceaux se détachent et tombent : voilà d’où viennent les cailloux pointus au pied des pentes de montagne.

Quand un caillou pointu tombe dans un torrent de montagne, l’eau le roule sur le fond, le cogne contre d’autres cailloux et le traîne sur le sable. Ses angles s’usent en premier. Plus il voyage loin, plus il devient rond et lisse. Quand il arrive en bas de la vallée, il est devenu un galet.

Définition 5.2 (Galet et graviers)

Un galet est un petit morceau de roche arrondi et poli par l’eau qui l’a roulé, dans une rivière ou sur une plage. Les graviers sont un amas de petites pierres et de galets, dont les grains sont plus gros que des grains de sable.

Remarque 5.3 (Lire la forme d’un caillou)

La forme d’un caillou raconte son histoire. Un caillou pointu n’a pas voyagé loin de la roche dont il s’est détaché. Un galet rond et lisse a été longtemps roulé par l’eau, dans une rivière ou par les vagues de la mer.

5.3 Le sable et la boue

Les cailloux et les galets qui se cognent les uns contre les autres perdent aussi de minuscules éclats. Au bout d’un temps très long, ces minuscules éclats deviennent du sable. Regarde du sable à la loupe : chaque grain est un petit morceau de roche, ou de coquillage, souvent arrondi lui aussi.

Définition 5.4 (Sable et boue)

Le sable est fait de grains libres de roche brisée, plus petits que 2 millimètres : nous voyons encore chaque grain. La boue est faite de grains si petits que nous ne pouvons pas les voir un par un ; mouillée, elle est molle et collante.

Les géologues trient les morceaux de roche brisée selon leur taille, du plus gros au plus petit : les blocs, les galets et les graviers, le sable, et la boue.

Méthode 5.5 (Trier la roche brisée selon la taille)

Pour nommer un morceau de roche brisée, regarde sa taille :

1. si tu ne vois pas les grains, même de près, c’est de la boue ;
2. si tu vois chaque grain, mais que chacun est plus petit que 2 millimètres (l’épaisseur d’une pièce de monnaie), c’est du sable ;
3. si les morceaux sont plus gros, mais que tu peux en tenir un dans ta main, ce sont des graviers et des galets ;
4. si un morceau est trop lourd pour être soulevé, c’est un bloc.

Exemple 5.6 (Où trouve-t-on chaque taille ?)

Une eau rapide peut emporter de gros cailloux ; une eau lente les dépose et n’emporte que de petits grains. C’est pourquoi les blocs et les cailloux pointus se trouvent dans les torrents de montagne en pente raide ; les galets et les graviers sur les rives de la rivière dans la vallée ; le sable s’accumule sur les plages et dans les courbes calmes de la rivière ; et la boue se dépose là où l’eau est presque immobile, dans les mares, les lacs et à l’embouchure des rivières.

5.4 Les roches dures et les roches tendres

Toutes les roches ne sont pas aussi dures. Certaines, comme le granite, sont si dures qu’elles rayent le verre et durent des milliers d’années dans un mur. D’autres s’effritent dans la main, comme la craie, qui laisse une trace blanche sur un tableau. Certaines roches sont faites de grains que nous pouvons voir ; d’autres sont lisses et semblent partout pareilles.

Exemple 5.7 (Trois roches comparées)

Le granite est tacheté de grains roses, blancs et noirs, et il est très dur. Le grès est fait de grains de sable collés ensemble ; frotté avec un doigt, il laisse parfois partir quelques grains. La craie est blanche, tendre et poudreuse. Tu apprendras dans une année suivante comment chacune de ces roches s’est formée.

Méthode 5.8 (Observer un caillou de près)

Pour décrire un caillou, regarde-le et touche-le, sans le casser :

1. sa couleur, ou ses couleurs ;
2. sa forme : pointue avec des angles, ou ronde et lisse ;
3. ses grains : peux-tu les voir ? sont-ils tous pareils, ou de plusieurs couleurs ?
4. au toucher : est-il dur, ou assez tendre pour laisser une trace sur le papier ?

Note ce que tu vois dans un tableau, une ligne pour chaque caillou.

Exemple 5.9 (Un tableau de trois cailloux)

Mia décrit trois cailloux d’une boîte de l’école.

Caillou	Couleur	Forme	Grains
A	rose, blanc et noir	rond	gros, trois couleurs
B	brun-jaune	pointu	petits, tous pareils
C	blanc	pointu	invisibles

Le caillou C laisse aussi une trace blanche sur le papier. D’après l’exemple ci-dessus, le caillou A ressemble à du granite, le caillou B à du grès et le caillou C à de la craie. Le caillou A est rond : l’eau l’a roulé longtemps.

5.5 Les pierres avec lesquelles nous construisons

Depuis des milliers d’années, les gens construisent avec la roche qui les entoure. Dans les vieux villages d’une région, les murs ont souvent tous la même couleur, parce qu’ils ont été bâtis avec la pierre de la colline la plus proche.

Définition 5.10 (Pierre de construction)

Une pierre de construction est une roche que l’on taille ou que l’on façonne pour bâtir des murs, des toits, des marches, des ponts ou des pavés.

Chaque roche est bonne pour quelque chose. Le granite, très dur, donne des murs, des marches et des bordures de trottoir qui durent des siècles. Certaines roches, comme l’ardoise, se fendent en feuilles minces et plates : posées les unes sur les autres, elles font des toits qui arrêtent la pluie. Le grès et le calcaire sont assez tendres pour être taillés en blocs réguliers.

Aujourd’hui, nous construisons aussi avec des briques, du béton et du verre. Mais une brique est faite d’argile cuite, le béton est fait de sable, de graviers et de ciment, et le verre est fabriqué à partir de sable : tous viennent eux aussi des roches de la Terre.

5.6 Exercices

Exercice 5.1 ★

Qu’est-ce que la roche en place ? Où peut-on la voir sans creuser ?

Solution

Solution de Exercice 5.1.

La roche en place est la roche solide qui se trouve partout sous le sol. On la voit là où aucun sol ne la cache : sur les flancs raides des montagnes, dans les falaises au bord de la mer, le long des routes taillées à travers une colline.

Exercice 5.2 ★

Range par ordre de taille, du plus petit au plus gros : galet, boue, bloc, sable.

Solution

Solution de Exercice 5.2.

La boue, le sable, le galet, le bloc.

Exercice 5.3 ★

Un grain mesure 1 millimètre. Est-ce du sable ou du gravier ? Un autre grain mesure 3 millimètres : sable ou gravier ?

Solution

Solution de Exercice 5.3.

1 millimètre est plus petit que 2 millimètres : du sable. 3 millimètres, c’est plus que 2 millimètres : du gravier.

Exercice 5.4 ★

Naturel ou fabriqué par les gens ? Un galet ; une brique ; un bloc de granite ; une plaque de verre ; le sable d’une plage.

Solution

Solution de Exercice 5.4.

Naturels : le galet, le bloc de granite (taillé par les gens, mais la roche est naturelle), le sable de la plage. Fabriqués par les gens : la brique et le verre.

Exercice 5.5 ★

Pourquoi un galet de rivière n’a-t-il pas d’angles pointus ?

Solution

Solution de Exercice 5.5.

L’eau de la rivière l’a longtemps roulé sur le fond et cogné contre d’autres cailloux : ses angles se sont usés.

Exercice 5.6 ★

Nomme deux pierres de construction, et dis à quoi sert chacune sur les photographies de ce chapitre.

Solution

Solution de Exercice 5.6.

Le granite, pour un mur ; des dalles de pierre minces et plates (une roche comme l’ardoise), pour les toits.

Exercice 5.7 ★★

Tom trouve deux cailloux de la même roche : l’un est pointu, l’autre est rond. Lequel a voyagé le plus loin ? Explique.

Solution

Solution de Exercice 5.7.

Le rond : plus un caillou est roulé longtemps par l’eau, plus ses angles s’usent. Le pointu n’a pas voyagé loin de la roche dont il s’est détaché.

Exercice 5.8 ★★

Sur le dessin des tailles de grains, combien de centimètres mesure le plus gros galet ? Combien de grains de sable de 2 millimètres tiendraient côte à côte sur 1 centimètre ?

Solution

Solution de Exercice 5.8.

Le plus gros galet mesure 3 centimètres. Un centimètre fait 10 millimètres, et $10 \div 2 = 5$ : cinq grains de 2 millimètres tiennent sur 1 centimètre.

Exercice 5.9 ★★

Où t’attends-tu à trouver de la boue : dans un torrent de montagne rapide ou dans une mare tranquille ? Pourquoi ?

Solution

Solution de Exercice 5.9.

Dans la mare tranquille. Une eau rapide garde les minuscules grains de boue en mouvement ; c’est seulement là où l’eau est presque immobile qu’ils peuvent se déposer au fond.

Exercice 5.10 ★★

Les briques, le béton et le verre sont fabriqués par les gens. Pourquoi peut-on quand même dire qu’ils viennent des roches de la Terre ?

Solution

Solution de Exercice 5.10.

Parce qu’ils sont faits de matériaux tirés du sol : les briques avec de l’argile, le béton avec du sable, des graviers et du ciment, le verre avec du sable. L’argile, le sable et les graviers viennent de roche brisée.