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Utilisation des richesses du sous-sol
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Utilisation des richesses du sous-sol :Depuis les origines de l’homme, à la préhistoire, celui-ci a appris que le sous-sol de la Terre pouvait lui fournir des substances utiles au bienfait de la vie courante et au développement de la civilisation. • Les roches du sous-sol pouvant être utilisées telles quelles. • Les roches qui doivent subir des transformations pour être utilisées. • Les roches qui contiennent des minerais, source de métaux divers. • Les minéraux du sous-sol susceptibles d’utilisations. • Quelques cas particuliers. Utilisation des roches du sous-sol sans transformation complexe:• C’est d’abord le cas des pierres de construction (granite, calcaire, tuffeau, grès, marbre, basalte..). Leur extraction se fait dans des carrières (soit à l’air libre, soit en souterrain).  Elles peuvent employées en blocs irréguliers mais elles peuvent être taillées (d’où l’expression pierre de taille) ou sciées avant d’être employées pour leur donner une forme adéquate. On a ainsi bâti des châteaux, des églises, des habitations, des murs...    L'usage de ces pierres de taille s'est réduit avec l'apparition du parpaing, du béton... mais perdure cependant. Certaines de ces roches (marbre, travertin...) peuvent être sciées en plaques plus ou moins épaisses afin d'en réaliser des dallages, placages de mur, carrelages, entourage de piscines, escaliers... • Beaucoup de roches dures (granite, rhyolite...) peuvent être concassés en morceaux plus ou moins gros dont les usages seront variés : graviers, blocs pour enrochement, empierrement, granulats de béton….   • La plupart de ces pierres aptes à la construction peuvent aussi servir à la réalisation de sculptures. Calcaires, marbre, granite, schistes ardoisiers, grès... sont d'usage traditionnel (calvaire, statues, ornementations diverses). D’autres roches sont parfois utilisées (serpentinite…) .  • La stéatite, grâce à ses propriétés, permet la construction de poêles. Cette roche a en effet un grand pouvoir d'accumulation de chaleur, un point de fusion élevé et une très bonne conductibilité thermique. • Le granite, de par sa résistance, est aussi utilisé pour fabriquer les pavés, bordures de trottoir, pierres tombales, jetées… Les variétés de cette roche sont très nombreuses, ce qui ajoute encore à son coté esthétique.  • L’argile du sous-sol est utilisée en poterie pour la réalisation d’objets variés. Les couleurs de l'argile sont variées : grise, verte, bleue, jaunâtre, rouille...  L’argile est un des plus anciens matériaux utilisés par l’homme. Une cuisson ainsi que l’adjonction d’ingrédients divers sont nécessaires. On prépare ainsi les poteries, tuiles, briques… mais aussi (avec une argile de meilleure qualité : le kaolin), les porcelaines, faïences… Notons que le kaolin est également utilisé dans le traitement de certains troubles digestifs.  Certaines argiles sont utilisées en fonderie (fabrication des cloches par exemple) pour la réalisation des moules. • Le calcaire lithographique est un calcaire à grain extrêmement fin ayant une apparence homogène et une cassure lisse. Ces caractéristiques lui ont permis d'être utilisé pour la lithographie. La lithographie (du grec lithos pierre et graphein écrire) est une technique d'impression à plat qui permet de créer ou de reproduire en série des textes ou des dessins. Le dessin original s'effectue avec des crayons et encres lithographiques sur la pierre calcaire. Lorsque le dessin est exécuté, on humidifie la pierre puis on dépose une encre grasse à l'aide d'un rouleau. Celle-ci reste seulement au niveau du dessin. Elle est repoussée partout ailleurs (incompatibilité entre l'eau et le gras). Il reste ensuite à poser le papier et mettre sous la presse.  • Dans les pays peu développés, un mélange de paille et d’argile (le torchis), séché au soleil est souvent utilisé pour l’élaboration des habitations, murets… • La pierre de Volvic (roche de grande résistance, même aux acides et à la chaleur) sert pour fabriquer des tables de laboratoire, des tables d’orientation émaillées… • Quelques roches, aptes à se débiter en feuilles plus ou moins épaisses (schistes, gneiss, ardoises, phonolites..) permettent de rendre étanche les toitures des bâtiments (lauzes, ardoises..). Elles peuvent aussi réaliser des dallages.   • Le silex et l’obsidienne, seulement taillés, ou encore polis, ont été utilisés dès la préhistoire par certains peuples pour la fabrication de pointes de flèches, racloirs, perçoirs, haches…   • L’anthracite, la houille (appelé communément charbon), la lignite….sont utilisés comme combustible de chauffage (domestique et industriel).(Voir à combustibles fossiles)  • Le calcaire bitumineux fournira le bitume.  • Les schistes bitumineux, après pyrogénation, sont susceptibles de fournir du bitume, de l'essence, du gas-oil… • L’ocre, récoltée dans certains sites est à la base de l’obtention de pigments, colorants…(ex : fresques des grottes de Lascaux...) • La glauconie a également été utilisée comme pigment ; on peut encore voir, dans la région de Castelanne (Alpes-de-Haute-Provence) et dans le vieil Annecy (Haute-Savoie), des façades d'immeubles d'un vert caractéristique. • Un peu partout en France (et à l'étranger), de gros blocs de roches (granite, gneiss, grès...) ont servi à l'érection des monuments mégalithiques : dolmens, menhirs, cromlechs ....   • Plusieurs roches dures ont servi pour la réalisation de meules : meules de moulin pour écraser les grains ou meules à aiguiser pour affûter les outils métalliques. On a utilisé le granite dans le Jura, en Savoie et en Bretagne, le grès en Haute-Loire, en Forêt Noire, en Suède et en Grande-Bretagne. La lave (rhyolite, basalte) a été aussi utilisée pour la fabrication des meules (par les Romains par exemple) ainsi que des pierres calcaires (en Anjou et en Aquitaine). La meilleure pierre cependant est une variété de silex, constitué par de la silice, connue sous le nom de silex meunier, ou plus simplement de pierre meulière.  • Le coticule : Sorte de schiste cristallin (roche métamorphique) à grain très fin, composé en grande partie de minuscules grenats spessartite. Autrefois, on en faisait des pierres à affuter les rasoirs. Actuellement, cette pierre est réservée à l'affutage des outils de précisions (chirurgie, coutellerie...). Son pouvoir abrasif est en effet supérieur aux matériaux artificiels et permet d'aiguiser même les aciers les plus durs. • La diatomite : roche de couleur claire, presque formée uniquement par l'accumulation (marine ou continentale) de restes siliceux de diatomées (algues unicellulaires). Cette roche friable est utilisée comme abrasif, absorbant (dans la dynamite), comme filtre (dans la préparation du vin ou de certaines bières par exemple) et même en tant qu'insecticide non toxique. • La ponce : cette roche volcanique poreuse et légère est utilisée pour ses propriétés abrasives (usure des jeans, pierre ponce pour les callosités des pieds ou des mains, ponçage du bois...). Sa porosité en fait un élément intéressant pour la culture des bonsaïs. Elle a aussi quelques fonctions en chimie (absorbeur d'eau, régulateur d'ébullition, filtration). Enfin, elle participe à l'élaboration de béton alvéolé pour la construction dans laquelle elle peut aussi servir d'isolant. • La pouzzolane : cette roche alvéolaire d'origine volcanique est utilisé en jardinerie, soit comme roche décorative, soit comme substrat de culture mélangé à d'autres ingrédients. Elle est aussi à la base de la fabrication de certains ciments et permet de fabriquer des parpaings. Sa légèreté et sa porosité en font un remblai intéressant qui permet un bon drainage du sol. Épandue sur les routes en cas de gel ou de neige, elle permet une meilleure adhérence des roues des véhicules. Elle est utilisée également pour les filtres (fosses sceptiques, bassins...)  • Le sable est une roche très commune sont les utilisations sont nombreuses.
Utilisation de roches avec transformations :On trouve ici beaucoup de produits utiles dans la domaine de la construction. • Le plâtre est obtenu à partir du gypse, par broyage et cuisson.  • Le ciment est préparé à partir d’argile et de calcaire, par broyage et cuisson. La composition de base des ciments actuels est un mélange de silicates et d’aluminates de calcium résultant de la combinaison de la chaux (CaO) avec de la silice (SiO2), de l’alumine (Al2O3), et de l’oxyde de fer (Fe2O3). La chaux nécessaire est apportée par des roches calcaires, l’alumine, la silice et l’oxyde de fer par des argiles. • La chaux est obtenue à partir de calcaires (par calcination du calcaire aux environs de 900 °C). • Le verre provient de sables de silice (et d’adjuvants divers). • Le béton se prépare à partir de sables, de graviers et de ciment. • La vermiculite : silicate d'alumine et de magnésie. C'est une famille de matériaux qui fait partie des phyllosilicates, plus précisément des smectites (ou montmorillonites). La vermiculite expansée est d'origine naturelle, mais elle est produite par chauffage à des températures telles que le matériau ne fond pas mais se dilate. La vermiculite est une sorte de "mica" expansé qui se décompose facilement en feuillets. Plusieurs utilisations sont possibles dont :
• L'amiante (ou asbeste) : nous ne pouvons passer ce composé sous silence. Ce terme d'amiante désigne en fait plusieurs minéraux à texture fibreuse (chrysotile, crocidolite, trémolite) qui ont été largement utilisés dans l'industrie et le bâtiment pour leurs propriétés physiques, chimiques et leur faible coût. Le fibro-ciment est une des utilisations les plus connues de ce composé. Cependant, l'inhalation de fibres d'amiante est à l'origine de l'asbestose (fibrose pulmonaire), de cancers broncho-pulmonaires, ainsi que de cancers de la plèvre (mésothéliome). L'amiante fait l'objet actuellement d'une législation très stricte pour le contrôler ou l'éliminer, allant souvent jusqu'à une interdiction totale. Le gouvernement français interdit l'usage des fibres d'amiante depuis 1997 (sauf dans quelques cas d'exceptions).  • La potasse : Appelée sylvinite cette "potasse" est un mélange de chlorure de potassium (sylvine), de chlorure de sodium (halite) et de résidus insolubles (schistes, argiles...). Présente en France (Alsace), en Allemagne, ..., la sylvinite permet la préparation d'engrais potassiques utilisés dans l'agriculture. 
Les minerais :Le fer, le cuivre, le plomb, le zinc, l’aluminium, l'étain, le nickel..… ne se rencontrent pas dans le sous-sol sous forme de métal mais sous forme de composés (sulfures, oxydes, carbonates…) mêlés à des roches, dans des nodules polymétalliques ou contenus dans des filons. Si l’opération s’avère rentable, ces composés, ou minerais, sont extraits dans des mines (souterraines ou à ciel-ouvert) et subissent des traitements industriels divers afin d’en obtenir le métal. • La bauxite permet d’obtenir l’aluminium.  • La galène donnera du plomb.  • La goethite, l'hématite, la sidérite et la magnétite donneront du fer.   • La sphalérite donnera le zinc.  • La stibine donnera de l’antimoine.  • La garniérite donnera le nickel. • La cassitérite donnera l'étain.  • La wolframite donnera le tungstène. 
Utilisation des minéraux :Contenus dans des roches, des filons, des géodes ou des alluvions, certains minéraux ont un intérêt, soit dans l’industrie, soit dans le domaine de la joaillerie. • l’or : extrait de roches (quartz), mêlé dans d’autres minéraux à l’état de traces (arsénopyrite…), ou contenu dans des alluvions, il est utilisé par la joaillerie, pour les monnaies, les dorures…..   • Les pierres précieuses : rubis, diamant, saphir, émeraude. Ces minéraux doivent être taillés avant d’être utilisé dans la réalisation de bijoux. • D’autres minéraux ont une utilisation dans ces domaines sans être qualifiés de pierres précieuses. On peut citer : turquoise, opale, malachite, améthyste, topaze, jade, ambre, agate… On peut en faire aussi des objets décoratifs, des bijoux de fantaisie, …  
• Certains minéraux ont des utilisations particulières :
 
L’eau, le pétrole, le gaz naturel :Ces substances, de grand intérêt, sont aussi contenues dans le sol et le sous-sol. L'eau, captée aux sources ou extraite par puits ou forages des nappes phréatiques et captives, a des usages plus que nombreux (usage domestique et industriel, irrigation, géothermie, loisirs ...). Le pétrole, outre sa transformation en essence, diesel, … est aussi à la base de toute une industrie pétrochimique qui nous fournira plastiques, tissus synthétiques, polystyrène…. Quand au gaz naturel, le chauffage des habitations et la cuisson des aliments sont ses usages les plus connus. Retour à Articles de géologie générale
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Dernière modification de cette page le 25 septembre 2011 à 15:56. Cette page a été consultée 69 605 fois. À propos de GéoWiki Avertissements |