L3 Sciences de la Terre

Connaissance du cycle sédimentaire (processus et mécanismes de production, transport et dépôt), environnements fluviatiles, lacustres, évaporitiques et environnements de plate-forme (carbonatée et silicoclastique). Reconnaissance macroscopique de roches carbonatées, silicoclastiques, évaporitiques et de figures sédimentaires.

Cette UE a pour objectif de fournir aux étudiants une compréhension fondamentale de la genèse, de la composition et de l'évolution des roches sédimentaires. Elle est organisée en deux parties principales. 
La première partie est dédiée à l'étude des roches carbonatées. Elle explore leur origine biologique et chimique, en commençant par les mécanismes de la production carbonatée, des producteurs microbiens aux organismes squelettiques. Les étudiants apprendront à identifier et classer ces roches selon leur texture et leur faciès, à comprendre l'organisation des environnements de dépôt que sont les plateformes et les rampes carbonatées, et à décrypter les transformations post-dépôt à travers les processus diagénétiques.
La seconde partie se concentre sur les roches détritiques. Elle aborde leur constitution minéralogique, leur classification et les techniques d'analyse, comme la granulométrie et les logs sédimentaires. Elle présente également une diversité de milieux de dépôt, des systèmes fluviatiles et désertiques aux environnements littoraux et estuariens, et examine les mécanismes de transport et de mise en place des sédiments qui conduisent à la formation des structures sédimentaires. Enfin, le cycle sédimentaire est complété par l'étude de la diagenèse propre à ces roches détritiques.
Ainsi, cette UE abordera des thématiques aussi variées que la biominéralisation, la dynamique sédimentaire, la paléogéographie ou les processus diagénétiques, sujets pour lesquels les concepts et méthodes de la sédimentologie sont utilisés pour interpréter les archives géologiques, reconstituer les paléoenvironnements, retracer l'histoire post-dépôt des roches sédimentaires et comprendre les facteurs de contrôle de leurs propriétés pétrophysiques.

Les Objectifs d’Apprentissage Visés de cette UE sont de :

Reconnaître et décrire les faciès et microfaciès sédimentaires. Effectuer une reconnaissance pétrographique fine des microfaciès sédimentaires carbonatés et détritiques de domaines sédimentaires variés (cône alluviaux, fluviatile, côtiers, marins) au microscope photonique.

Reconnaître et décrire les processus diagénétiques des roches carbonatés et détritiques. Caractériser les processus diagénétiques de cimentations, recristallisation, néoformations ou dissolution des sédiments ou roches carbonatés, et détritiques. Effectuer une reconnaissance pétrographique, minéralogique et diagénétique fine de deux grandes familles de roches sédimentaires au microscope. Établir une séquence paragénétique.

Reconnaître et décrire les structures sédimentaires. Caractériser et identifier les structures sédimentaires (rides, dunes, traces mécaniques, biologiques) visibles dans les sédiments ou roches.

Techniques de retranscription des données (levé de LOG). Retranscrire les observations ou descriptions sur un LOG sédimentaire (lithologie, faciès, figures sédimentaires).

Analyser les faciès en vue de les classifier. Analyser les différents composants et caractéristiques des roches (caractéristiques minéralogique, granulométrique, texturale, faunistique, floristique, structures sédimentaires) en vue de les classifier.

Interpréter les environnements de formation des roches. Décrire les conditions de formation des sédiments/roches en fonction de leur caractéristiques faciologiques (minéraux composants bioclastiques, figures sédimentaires…), afin d’en déduire un environnement de dépôts (paysage 3D) incluant des informations sur le processus d’écoulement, la vitesse de courant et les conditions climatiques (température, humidité/aridité).

Comprendre les processus sédimentaires. Adopter une démarche méthodologique et scientifique nécessaire à la description pétrographique et à l’élaboration de classification de microfaciès permettant la reconstruction de modèle de faciès et d’architecture sédimentaire, savoir-faire indispensable à toute étude de sédimentologie demandée dans le monde académique ou industriel. Intégrerces observations dans un cadre stratigraphique permettant d’apprécier l’évolution des conditions de dépôt au cours du temps (séquence paysage). Intégrer le changement d’échelle entre ses observations, réalisées à l’échelle très ponctuelle, et ses interprétations à l’échelle de la dizaine de kilomètres ou même à l’échelle du bassin.

Comprendre les processus diagénétiques. Adopter une démarche méthodologique et scientifique nécessaire à la description pétrographique au microscope pour comprendre les processus qui vont transformer peu à peu les sédiments en roches. Manipuler et maîtriser les mécanismes de changement d'échelles spatiales afin de remettre les phénomènes observés et caractérisés au microscope à l’échelle du bassin.

Interpréter les propriétés pétrophysiques des roches sédimentaires. Grâce à ces observations et ses descriptions, définir les facteurs de contrôle sédimentologiques et diagénétiques à l’origine des propriétés pétrophysiques des roches étudiées. Cette compétence est primordiale pour comprendre les hétérogénéités des réservoirs du sous-sol pour des applications telles que la géothermie ou encore le stockage de CO2.

Au sein de cette UE, 21h de cours sont proposées et 8 TP viennent en complément. Au sein des TP, des lames minces sont décrites au microscope. Les étudiants réalisent un tableau synthétique des faciès, des schémas légendés des microfaciès, un modèle sédimentaire synthétique, des schémas diagénétiques. En parallèle des observations au microscope, l’utilisation de logiciels de réalité virtuelle permet aux étudiants de recontextualiser leurs observations microscopiques à des échelles plurimétrique à plurikilométrique. L’intelligence artificielle est également intégrée au TP pour permettre aux étudiants de faire des analyses quantitatives sur des photos de lames minces (granulométrie, porosité, …). L'évaluation comprend une note de partiels, une note de compte-rendu de TP, une note d'examen de TP et une note d'examen terminal.

Deconinck, J. F., Brigaud, B., Pellenard, P., 2016. Pétrographie et environnements sédimentaires. Dunod, Collection Sciences Sup, 384 pages

Objectif :
La disponibilité en eau est un élément essentiel au maintien de la vie sur Terre et au fonctionnement des environnements de surface désormais regroupés sous le terme de “Zone Critique”.  La ressource en eau est par essence vulnérable face au changement climatique actuel mais doit aussi faire face aux pressions anthropiques croissantes exercées sur les environnements de surface et sub-surface. L’enseignement a pour but de fournir aux étudiants les principaux éléments contextuels du cycle de l'eau en s'intéressant aux domaines de l’hydrologie continentale et de l'hydrogéologie qui permettent de mieux comprendre et quantifier les transferts d'eau en surface et sub-surface sur Terre. Il comporte des enseignements en salle (cours et TD) et de TP d'hydrologie, de géomorphologie et d'approches de base en hydrogéologie.

Programme :
Cours/TD :
Eléments de météorologie et de climatologie - Le cycle de l’eau : les grands réservoirs - Le bilan hydrologique -Le bassin versant et son complexe - Précipitations : processus, mesures, hyétogramme, spatialisations des données, variabilité spatiale et temporelle, notion de précipitations efficaces - L'évaporation, l’évapotranspiration : processus, mesures, variabilité spatiales et temporelles - Relations pluie-débit en rivière - Propriétés hydrodynamiques des matériaux géologiques, relations nappes-rivières - L'infiltration et la recharge- Ruissellement – Ecoulements, régimes hydrologiques, étiages et crues, analyse d’hydrogrammes, fréquence de retour. - Dynamique fluviale des rivières, analyser les paramètres de contrôle des rivières (débit liquide et charge sédimentaire) et les paramètres de réponses des rivières (formes fluviales, pentes, dimensions).

Travaux pratiques (9h) :
Modélisation relations pluie-débit. Formes fluviales. Travail sur maquette en hydrogéologie

Comprendre les enjeux sociétaux associés au domaines de l'eau ainsi que les moteurs naturels du cycle de l'eau sur Terre.
Distinguer les différents réservoirs et flux du cycle de l’eau et comprendre leur variabilité spatiale et temporelle.
Connaître les méthodes de mesures de flux en hydrologie, hydrogéochimie et hydrogéologie.
Décrire les caractéristiques d’un bassin versant et les mettre en lien avec les écoulements de surface et de sub-surface.
Comprendre les relations entre pluie, débit et régimes hydrologiques des rivières.
Comprendre la dynamique fluviale des rivières (évolution spatiale et temporelle),
Connaître les principes de base de l’hydrogéologie (aquifère, porosité, perméabilité, charge hydraulique, loi de Darcy, relations nappe-rivière).

Musy, A., Higy, C., & Reynard, E. (2014). Hydrologie 1: une science de la nature, une gestion sociétale. Presses polytechniques et universitaires romandes.

Gilli, É., Mangan, C., & Mudry, J. (2021). Hydrogéologie-5e éd.: Objets, méthodes, applications. Dunod.

Bases de la géologie structurale et de la tectonique (relation contraintes/déformations, modalité de la rupture (type de faille-glissement), modalité du plissement (géométries), savoir réaliser des coupes géologiques, connaitre les différents contextes géodynamiques et les structures associées.

But :
Reconnaître, décrire et interpréter les structures nées de l'activité tectonique superficielle à profonde dans les divers contextes géodynamiques terrestre.
Programme :
Les différentes conditions de la déformation des roches (déformation cassante/ ductile). L'influence de paramètres physiques (T°,P° P°H2O, anisotropie ...) sur la déformation. Les modes de formation des structures tectoniques : aspect cinématique et dynamique (failles, plis, schistosités, foliations, linéations, ...). Les associations de structures tectoniques et leur interaction spatiale et temporelle dans leur cadre géodynamique. Les systèmes tectoniques élémentaires (système extensif, compressif, décrochant).

Les Objectifs d’Apprentissage Visés de cette UE sont de :
Reconnaitre, comprendre, analyser et évaluer les déformations structurales engendrées par l’activité tectonique superficielle à profonde dans divers contextes tectoniques.

Reconnaitre et comprendre l’influence des conditions physiques sur la déformation des roches. Observer et de distinguer l’influence des paramètres physiques internes (nature rhéologique) et externe (température, pression, vitesse…) sur la déformation des roches. Comprendre et analyser la fracturation naturelle des roches en déformation cassante. Les critères de rupture (Coulomb-Navier/Griffith) et leurs représentations dans le cercle de Mohr seront étudiés. Comprendre l’organisation spatiale les différentes structures tectoniques (fentes de tension, stylolites, cisaillements secondaires) en déformation rotationnelle et non-rotationnelle. Comprendre l’évolution dynamique des failles, les structures en terminaison et dans les zones de relais de faille. Il évaluera l’organisation spatiale des contraintes principales en relation avec ces déformation (modèle d’Anderson). Analyser les critères de mouvements sur les miroirs de failles. Reconnaître les différents types de tectoglyphes visibles sur les miroirs de failles dans l’objectif d’en évaluer le déplacement. Comprendre leurs genèses ainsi que leurs évolutions selon les contextes d’écartement, de rapprochement et de glissement pur sur le plan de faille. Ces déplacements seront utilisés et interprétés du point de vue dynamique par leur représentation stéréographique et l’évaluation des paléocontraintes régionales déduites des méthodes graphiques du dièdre droit et du dièdre aiguë réduit. Reconnaitre, analyser et évaluer les structures tectoniques d’échelles régionales. Intégrer l’ensemble des concepts précédents pour identifier les différentes structures tectoniques régionales, selon le contexte géodynamique extensif, décrochant et compressif. Définir, décrire et associer les grandes structures tectoniques régionales issues de ces différents contextes géodynamiques. Intégrer les différentes expressions de la déformation depuis l’échelle de la lithosphère (cassant/surface – ductile/profondeur) jusqu’à l’échelle d’un affleurement (diaclase, faille, plissement, …)

L’enseignement de cette UE comprend 21h de cours magistral et 24h de TD/TP.
Les séances pratiques se répartissent en 2 séances de TD (Utilisation du cercle de Morh pour la résolution de problèmes de fracturation – exercices de projection stéréographique pour la détermination de paléo-contraintes) et 6 séances de TP: 2 séances pour exercices de projection stéréographique pour la détermination de paléo-contraintes et 4 pour l’interprétation et de commentaire de carte géologique (schéma structural-coupe-log-interprétation régionale)

L’étudiant devra connaître les bases de la géologie structurale et de la tectonique (relation contraintes/déformations, modalité de la rupture (type de faille-glissement), modalité du plissement (géométries), savoir réaliser des coupes géologiques, connaitre les différents contextes géodynamiques et les structures associées.

• Brahic A. (1999 à 2006): Sciences de la Terre et de l’Univers – Ed Vuibert
• Caron J-M (1995: Comprendre et enseigner la planète Terre – Ed Ophrys GAP
• Choukroune P. (1995): Déformations et déplacements dans la croûte terrestre – Ed Masson
• Debelmas J. & Mascle G (1991): Les grandes structures géologiques – Ed Dunod
• Jolivet L. (1995): La déformation des continents. Exemples régionaux – Ed Hermann
• Mattauer M. (1998): Ce que disent les pierres – Ed Belin
• Mattauer M. (1980): Les déformations des matériaux de l’écorce terrestre – Ed Hermann.
• Mercier J. Vergely P Y. Missenard. (1992, 2011): Tectonique – Ed Dunod- Nicolas A. (1989)

Ce module présente l'ensemble des méthodes de la géophysique appliquée (appelée aussi géophysique de subsurface) permettant d'explorer, d'imager et plus généralement d'obtenir des informations sur le sous-sol. Parmi toutes les méthodes géophysiques existantes, les étudiants seront initiés à la prospection sismique, magnétique, gravimétrique, les mesures de résistivité électrique et le radar de sol. Ils s'approprieront les principes physiques, les mesures ainsi que les bases de traitement et d'interprétation de ces différentes méthodes.

Les Objectifs d’Apprentissage Visés de cette UE sont de :

Choisir la pertinence d'une méthode géophysique adaptée selon le but recherché et les caractéristiques du site étudié Traiter et analyser les données des différentes méthodes de prospection géophysique. Développer un sens critique par rapport aux données Interpréter les données de différentes méthodes de prospection géophysique, synthétiser et construire un modèle conceptuel Faire le lien entre des connaissances géologiques et physiques et utiliser ou développer ses compétences mathématiques et informatiques S'initier à des méthodes d'imagerie du proche sous-sol classiquement utilisées dans les entreprises de géophysique et les bureaux d'études.

J. Dubois et M. Diament, Géophysique, Cours et Exercices corrigés, Dunod, 2ème édition 2001.

Cette unité d’enseignement utilise les savoirs acquis au cours de la licence de Sciences de la Terre. Les étudiants devront notamment mobiliser les apprentissages acquis en sédimentologie, magmatisme et métamorphisme, géodynamique et géochimie.

Objectif
Cette U.E a pour but de confronter les étudiants à une démarche transversale, faisant appel à différentes disciplines des Sciences de la Terre (géochimie, géophysique, géologie structurale, géologie historique, pétrologie magmatique et métamorphique).

L’approche pédagogique se fera par un travail personnel hors cours d’une part et par un travail en présentiel (cours et TP/TD) d’autre part.

Programme :
L’histoire de la Terre sera vue depuis son stade primitif jusqu’à son évolution actuelle, à toutes les échelles (de l’échelle du globe à celle de la France).

Les objectifs d’apprentissage de cette UE sont :

Associer aux grandes coupures de l’échelle des temps géologiques, les grands processus qui ont façonné la planète Terre. Pour le Précambrien,  de connaître les principales roches caractéristiques de cette période pour comprendre l’évolution de l’atmosphère et de l’océan ainsi que l’apparition des premières formes de vie et leur développement. Pour le Paléozoïque, d’analyser la disposition et le déplacement des principaux blocs continentaux engagés dans les cycles orogéniques calédoniens et varisques. A partir d’exemples en France et en Europe principalement, les étudiants reconnaîtront les marqueurs pétrographiques et géodynamiques définissant ces différents ensembles structuraux et pourront les intégrer dans l’évolution géodynamique globale. L’évolution et la diversification de la faune et de la flore sera détaillée au regard des grandes crises du vivant . Pour le Mésozoïque et le Cénozoïque, de comprendre l’ouverture et la fermeture des grands domaines océaniques (Atlantique, Téthysiens) dans le contexte du cycle Alpin. L'objectif est de faire le lien avec le stage de terrain dans les Alpes. Intégrer pour chaque période les conditions paléoclimatiques et paléoenvironnementales, et leurs impacts sur la biosphère. Identifier les grandes coupures de l’échelle des temps géologiques d’un point de vue lithologique, tectonique, environnemental, climatique et paléontologique. Lister les idées autour du concept de la tectonique des plaques, depuis les premières observations dans l’antiquité jusqu’aux développements modernes de la fin du 20ème siècle.

Lors des travaux dirigés et des travaux pratiques, les étudiants analyseront des documents cartographiques (reconstitutions paléogéographiques à différentes échelles, cartes géologiques actuelles) afin de replacer les grands ensembles structuraux dans leur contexte géodynamique global et d’organiser les événements dans l’espace et dans le temps.
La compilation et l’analyse de nombreuses données indépendantes permettra de comprendre et d’intégrer les différentes approches et disciplines des sciences de la Terre dans un modèle global unifié. L’analyse de l’évolution de la Terre lui permettra de déterminer les grands mécanismes à l’origine des transformations.

Les compétences seront évaluées au cours des séances de travaux dirigées et de travaux pratiques et lors de l’examen final. Lors de la deuxième session, les notes de TD/TP seront conservées et un examen final sera réalisé.

Cette unité d’enseignement utilise les savoirs acquis au cours de la licence de Sciences de la Terre.

Cette unité d’enseignement utilise les savoirs / connaissances acquis au cours de la licence de Sciences de la Terre (L1, L2 et premier semestre de L3). Les étudiants devront notamment mobiliser les apprentissages acquis dans les enseignements de pétrographie magmatique ainsi qu’en géochimie (GEOS220, GEOS207, GEOS329).

La grande variété des roches magmatiques et métamorphiques sur le globe indique que ces roches sont le résultat d’une suite de processus complexes, dont les compositions minéralogiques et géochimiques sont la mémoire.

Le cours présente les caractéristiques pétrologiques et géochimiques des roches du manteau terrestre et des magmas dans les différents contextes géodynamiques, en insistant sur les relations entre compositions minéralogique et géochimique. Les compositions en éléments majeurs, traces et isotopiques sont utilisées pour discuter les processus impliqués dans la formation de ces différents types de magma (source, fusion partielle, cristallisation fractionnée, mélange).

Les Travaux Pratiques servent à illustrer les différences pétrologiques et minéralogiques dans les différents contextes géodynamiques, en macroscopie et microscopie, à travers des exemples de séries magmatiques et métamorphiques.

Les Objectifs d’Apprentissage Visés de cette UE sont de :

 Reconnaître les différents types de roches magmatiques et métamorphiques à travers l’observation et la description. L’étudiant observera et distinguera les grands types de roches magmatiques (volcaniques et plutoniques) et métamorphiques par la manipulation d’échantillons macroscopiques et microscopiques (lames minces de roches) à partir de leur minéralogie et texture en Travaux Pratiques. Analyser les modalités de formation des roches magmatiques et métamorphiques d’après les observations macroscopiques et microscopiques. Évaluer l’origine géodynamique des différentes roches en lien avec les connaissances acquises pendant les cours magistraux. Reconnaître les différents types de roches magmatiques d’après les compositions en éléments majeurs et traces. Se familiariser avec les compositions en éléments majeurs et les spectres de Terres Rares et les utiliser pour reconnaître ces roches et savoir analyser leur origine géodynamique. Comprendre les notions de formation des magmas et de leur évolution dans les différents contextes géodynamiques. A travers le comportement des éléments chimiques, comprendre comment les magmas se forment dans le manteau terrestre ou dans la croûte (fusion partielle) et comment les magmas évoluent en composition lors des processus pétrogénétiques (cristallisation, mélange), et qui amènent à la diversité pétrologie et géochimique des roches magmatiques. Comprendre les transformations minéralogiques des différents types de roches associées au métamorphisme. Se familiariser avec l’évolution minéralogique des différentes roches métamorphiques et évaluer les conditions pression-température auxquelles les roches ont été soumises dans les différents contextes géodynamiques.

Les compétences acquises seront évaluées au cours des séances de travaux dirigés et de travaux pratiques (0,4), lors de l’examen partiel (0,2), puis lors de l’examen final (0,4 ; écrit : 0,2 et Travaux Pratiques : 0,2). Lors de la deuxième session, un examen écrit aura lieu (0,6), la note d’examen de Travaux Pratiques étant conservée (0,4).

Cette unité d’enseignement nécessite de mobiliser les savoirs et connaissances acquis dans les modules de L1 et L2 de Sciences de la Terre, notamment ceux abordés dans les UE « Chimie en Géosciences » et « Géochimie élémentaire » (ou équivalent).

Cette UE a pour objectif de fournir aux étudiants les connaissances fondamentales en géochimie isotopique en explorant d’une part les principes de la géochimie des isotopes radioactifs et radiogéniques et d’autre part les bases de la géochimie des isotopes stables des éléments légers. Ces notions théoriques seront ensuite utilisées pour comprendre les signatures isotopiques des réservoirs internes et externes de la Terre et ainsi discuter de leur histoire et de leur dynamique. Ainsi, cette UE abordera des sujets aussi variés que la différentiation de la Terre, la paléoclimatologie ou les cycles biogéochimiques, sujets pour lesquels des systèmes isotopiques sont utilisés pour dater, reconstruire une histoire thermique, tracer des transferts et des mélanges ou évaluer la dynamique d’éléments ou de réservoirs.

Les Objectifs d’Apprentissage Visés de cette UE sont de :

Connaitre et comprendre les bases de la géochimie isotopique, notamment les notions d’isotope, de radioactivité, d’abondance isotopique et de fractionnement isotopique. Savoir restituer clairement les principes des méthodes d’analyse des abondances isotopiques comme la spectrométrie de masse. Connaître les principales méthodes de datation absolue et savoir les choisir et les appliquer en fonction des matériaux géologiques à dater. Savoir utiliser les abondances isotopiques de certains éléments comme traceur de source et/ou de mélange mais aussi comme des témoins de processus géologiques ou climatiques. Savoir extraire des informations pertinentes et construire un raisonnement à partir d’un jeu de données isotopiques exposées sous forme de tableau ou de graphique. Être capable de mobiliser ses connaissances en géochimie élémentaire et isotopique dans le but de discuter des processus géologiques responsables de la composition actuelle et de l’évolution isotopique de certains réservoirs terrestres.

Cette UE a pour objectif de fournir aux étudiants les connaissances fondamentales en géochimie isotopique en explorant d’une part les principes de la géochimie des isotopes radioactifs et radiogéniques et d’autre part les bases de la géochimie des isotopes stables. Ces notions théoriques seront ensuite utilisées pour comprendre les signatures isotopiques des réservoirs internes et externes de la Terre et ainsi discuter de leur histoire et de leur dynamique. Ainsi, cette UE abordera des sujets aussi variés que la différentiation de la Terre, la paléoclimatologie ou les cycles biogéochimiques, sujets pour lesquels des systèmes isotopiques sont utilisés pour dater, reconstruire une histoire thermique, tracer des transferts et des mélanges ou évaluer la dynamique d’éléments ou de réservoirs.

Cette unité d’enseignement nécessite de mobiliser les savoirs et connaissances acquis dans les modules de L1 et L2 de Sciences de la Terre, notamment ceux abordés dans les UE « Chimie en Géosciences » et « Géochimie élémentaire » (ou équivalent).

Allègre, C. (2005). Géologie isotopique (Vol. 496). Paris: Belin.
Albarede, F. (2001). La geochimie. 
Ed. scientifiques GB

Sharp, Z. (2017). Principles of stable isotope geochemistry. (disponible en ligne gratuitement)

Cette unité d’enseignement utilise les savoirs / connaissances acquis au cours de la licence de Sciences de la Terre (L1, L2 et premier semestre de L3). Les étudiants devront notamment mobiliser les apprentissages acquis dans les enseignements de pétrographie sédimentaire et magmatique, et géochimie.

Contenu :
Ce module donne une vue générale sur les énergies fossiles et renouvelables de la Terre et sur les matériaux géologiques économiquement importants pour l’activité humaine. C’est une unité qui apportera des connaissances fondamentales sur les principales ressources géologiques exploitées mais qui est également à caractère professionnalisant destinée à apporter des notions sur les métiers des mines et des carrières.

Programme :

Mines et carrières, notions de gisement, de ressource, de réserve. Introduction sur les hydrocarbures (pétrole, charbon, gaz naturel). Problème d’actualité : l’énergie nucléaire dans le contexte des énergies renouvelables (eau, vent, soleil, géothermie). Origine des concentrations métallifères (Fe, Pb, Zn, Au, Cu, U, Ni…) et des matériaux industriels (fluorine, barytine, phosphates, charges minérales, ...) dans leur contexte géologique et géographique. Les matériaux de construction et de voirie (calcaires, grès, granites, etc…) Méthodes d’exploitation de ces ressources et impact sur l’environnement. Travaux dirigés et pratiques : méthodes d’exploration, exploitation et gestion des ressources, pétrologie (macroscopie et microscopie : minerais et matériaux).

Les objectifs d’apprentissage de cette UE sont :

Comprendre que la notion de ressource est contrôlée à la fois par la géologie (quels sont les mécanismes qui aboutissent à la concentration d’une substance), la technologie (quelle sont les utilisations de cette ressource, comment évoluent-elles avec le temps) et l’économie (quelle est la valeur ajoutée et quelles sont les orientations du marché). Reconnaître pour les différents types de gisement les processus majeurs à l’origine de la concentration en analysant la part respective du rôle de la source, du transport, du dépôt et de la préservation. Comparer les grands types de gisement : gisements primaires (contextes magmatiques et précipitation en milieu sédimentaire essentiellement), gisements secondaires (métasomatisme, circulation de fluides enrichis dans différents contextes pétrographiques et géodynamiques), gisements supergènes et processus d’altération. Identifier la géologie des matériaux de base et les minéraux dits intelligents et analyser les contextes géologiques favorables à leur accumulation. Sensibiliser aux ressources en énergie qu’elles soient fossiles (pétrole, gaz, charbon) ou renouvelables (géothermie) ainsi qu’aux nouvelles applications de stockage dans les bassins sédimentaires.

Grâce aux travaux dirigés et des travaux pratiques, définir une séquence de cristallisation, de comprendre la place des éléments recherchés dans la séquence minérale et d’évaluer les mécanismes à l’origine de la formation d’un gisement.

Les connaissances et compétences seront évaluées au cours des séances de travaux dirigés et de travaux pratiques (0,4) et lors de l’examen terminal (0,6). Lors de la deuxième session, les notes de TD/TP seront conservées et un examen terminal (0,6) sera réalisé.

Cette unité d’enseignement utilise les savoirs / connaissances acquis au cours de la licence de Sciences de la Terre (L1, L2 et premier semestre de L3). Les étudiants devront  notamment mobiliser les apprentissages acquis dans les enseignements de pétrographie sédimentaire et magmatique, et géochimie.

Arndt & Ganino (2010) Ressources minérales, Dunod
Jébrak & Marcoux (2008) Géologie des ressources minérales, Ministère des ressources naturelles du Québec
Robb (2005) Ore forming processes, Blackwell

Le programme du module « Climat, Energie » de L1 (ou équivalent).
Présentations ppt, énoncés des TP et corrigés du module de L1 mis en ligne à la disposition des étudiants pour revoir les pré-requis en travail à distance.

Le but de cette UE est de comprendre le fonctionnement du système climatique à l’actuel ainsi qu’au cours des grandes variabilités climatiques que couvre le Quaternaire. Cette UE multidisciplinaire puisqu’intégrant des notions de chimie, physique, biologie et géologie permettra aux étudiants de combiner et d’approfondir des connaissances acquises antérieurement dans leur parcours universitaire à travers les domaines de la climatologie et de la paléoclimatologie. Afin d’atteindre cet objectif, les étudiants exploreront différents grands réservoirs du système climatique terrestre (Atmosphère, Hydrosphère, Cryosphère), les connections existantes entre eux, ainsi que les impacts de ces échanges sur l’environnement et ce, en étudiant différents contextes climatiques à la fois actuel (anthropocène) et passés (transitions climatiques clés du Quaternaire).

Les Objectifs d’Apprentissage Visés de cette UE sont de :

Comprendre, à grande échelle, le fonctionnement du système climatique actuel (bilan radiatif terrestre, circulation océanique, circulation atmosphérique, grands réservoirs, grands cycles biogéochimiques). Définir les différentes archives climatiques permettant de reconstituer une histoire paléoclimatique, les différentes méthodes de datations de ces archives ainsi que les forçages régissant les grandes variabilités glaciaires/interglaciaires qu’enregistre le Quaternaire. Décrire les grands réservoirs du système climatique terrestre que sont l’atmosphère, l’hydrosphère et la cryosphère. Combiner les connaissances acquises pour chacun des réservoirs climatiques et proposer une synthèse des échanges opérant entre eux à l’actuel. Transposer la synthèse actuelle proposée à certaines transitions climatiques clés du Quaternaire telles que le dernier maximum glaciaire, l’optimum climatique Holocène ou encore l’anthropocène) à partir d’un travail bibliographique et en restituer les similitudes et différences.

L'UE associe CM et TP mais aussi du travail personnel pour comprendre les changements climatiques.

Les étudiants devront avoir des notions de minéralogie, pétrologie et chimie, de niveau L2 sciences de la Terre ou équivalent.

La zone critique, qui concentre la majorité des interactions physiques, chimiques et biologiques sur Terre, est un système sous contrainte que ce soit par la complexité des processus s’y produisant, par sa limite finie ou par les perturbations récentes liées aux activités humaines. Ce système est de plus le régulateur principal du climat à échelle de temps longue du fait du piégeage de CO2 par l’altération des silicates. A une échelle temporelle plus courte et à une échelle spatiale restreinte, le climat, l’usage des sols ou l’activité humaine vont aussi contrôler l’évolution des principaux compartiments de la zone critique que sont les sols, les rivières ou le couvert végétal. Ces différents compartiments sont généralement observés et décrits individuellement ne permettant pas de mettre en lumière les relations physico-chimiques les unissant. Pourtant, l’interprétation des paysages et de l’influence des aléas climatiques sur leur façonnement nécessite une compréhension fine des processus physiques, chimiques et biologiques. En effet, ils sont responsables de l’altération des roches et de la genèse des formations superficielles parmi lesquelles les sols, qui s’accompagne de l’export des éléments les plus solubles vers la rivière ou les végétaux qui les utiliseront comme nutriments. Ce module a donc pour objectif la découverte du fonctionnement géochimique des formations superficielles, issues de l’altération chimique des roches, en incluant les sols. Ces formations, situées à la surface de la Terre, recouvrent le substratum géologique rarement affleurant, mais sont généralement peu étudiées. Or, elles ont un certain nombre de fonctions environnementales et sociétales, comme la régulation du cycle du carbone, la qualité de l’eau, la production végétale, ...
Les questions clés qui seront abordées au cours de cette unité sont : 
- Quels paramètres contrôlent l’altération des roches ? Quelles sont les conséquences sur le cycle des éléments et notamment du carbone ? 
- Quelles sont les réactions aboutissant à la formation d’un sol à partir d’une roche mère et ces réactions sont-elles pilotées par le climat, la géologie, la végétation ou l’hydrologie du milieu ?
- Peut-on mettre en évidence un lien entre la chimie des rivières, des sols et des roches de la région ? 
-Peut-on retracer le lien qui unit géologie-pédologie et biologie au travers de l’étude des végétaux supérieurs (arbre, arbuste, vigne) poussant sur ces sols ? La notion de « terroir » est-elle donc quantifiable ?

L’approche choisie se décompose en trois temps répartis sur un calendrier resserré de 3-4 semaines : 
- trois cours de 2h : acquisition des bases en science du sol et en géochimie élémentaire et isotopique, confrontation aux notions d’altération chimique et d’érosion physique, identification des caractéristiques propres à la zone d’étude, par exemple la région de Vézelay dans le Morvan. 
- deux journées de terrain : découverte de l’intrication de ces systèmes au travers d’observations, d’échantillonnage des principaux réservoirs (roche, sol, eau de rivière, sédiments de fond et végétaux), de préparations d’échantillons pour analyse et d’échange, par ex. avec des viticulteurs sur la notion de terroir viticole. 
-trois séances de TD dont le support pédagogique sera constitué par les résultats des mesures effectuées sur les échantillons collectés sur le terrain. Seront comparées l’altération chimique dans la partie cristalline et la partie sédimentaire du Morvan au cours des TD1 et TD2, à partir des données de roches, sols, sédiments en suspension et ions dissous. Le TD3 vise à mettre en évidence la continuité chimique existant depuis la roche vers le végétal à partir des concentrations et des mesures des isotopes radiogéniques du Sr. Ceci permettra notamment d’illustrer la notion de « terroir ».

Les objectifs d’apprentissage visés de cette UE sont :

De reconnaitre des formations superficielles issues de l’altération d’une roche De décrire les mécanismes géochimiques conduisant à la formation d’une formation superficielle issue de l’altération d’une roche De comprendre leur formation et leur évolution, dans l’espace et dans le temps De discuter de leur rôle environnemental et sociétal

Les étudiants devront avoir des notions de minéralogie, pétrologie et chimie, de niveau L2 sciences de la Terre ou équivalent.

M. Campy, J.J. Macaire, 2003. Géologie de la surface, Dunod
A. Jambon et A. Thomas, 2009. Géochimie - Géodynamique et cycles. Dunod
M.-C. Girard et al., 2005. Sols et environnement, Dunod
L. Sigg et al., 2014. Chimie des milieux aquatiques, 5ème édition. Dunod

Ce module enseigne les outils de modélisations de base, nécessaires à la description des systèmes en géosciences (transfert de matière, de chaleur, de rayonnement, déformation, …)

1 Séance de cours classique, 1 séance de cours/TP sur ordinateur et 6 séances de TPs sur ordinateur

Suivre un cheminement de résolution séquentielle d’un problème mathématique appliqué aux géosciences. Acquérir les méthodes et le cheminement scientifique requis à la résolution d’un problème de géosciences qui utilise les outils de la modélisation mathématique.
Apprendre à utiliser un langage de programmation permettant de faire du calcul analytique (langage de calcul formel). Apprendre la syntaxe des dérivées, primitives, intégrales et autres calculs vectoriels. Résoudre des équations différentielles d’ordre 1 et 2 avec ce langage.
Traduire un problème mathématique en langage de calcul formel et mettre en place les outils numériques pour le résoudre.
Identifier les variables et paramètres clés dont dépendent la solution du problème mathématique.
Présenter oralement ses avancées, ses difficultés et ses solutions de manière synthétique afin de trouver des solutions ensemble.
Travailler en groupe en mode “projet": Acquérir les méthodes de travail afin de mener un projet de groupe à son terme.
Rédiger un rapport concis sur son travail, en suivant une structure d’article scientifique.

La note finale de l’UE sera attribuée sur le rapport écrit, les codes de résolution et une présentation orale.

https://www.sagemath.org/
https://www.sagemath.org/sagebook/french.html

Attendus de l'UE Langue-Anglais3 : Niveau B2 minimum dans les 5 compétences linguistiques.

ANGLAIS DE SPÉCIALITÉ. Cette UE s'inscrit dans la continuité de l'UE Langue-Anglais2 tout en introduisant un
travail sur la langue de spécialité (scientifique et/ou de l'entreprise) : on prolongera l'approche actionnelle dans les 5 compétences (compréhension orale et écrite, expression écrite, expression orale en continu et en interaction) à partir de thèmes choisis selon la filière (interaction à travers de documents écrits et/ou audiovisuels centrés sur une problématique et un scénario de communication). La communication interculturelle pourra être abordée dans le cadre du cours.

Le travail se fera par groupes de niveau.

Attendus de l'UE Langue-Anglais3 : Niveau B2 minimum dans les 5 compétences linguistiques.

ANGLAIS DE SPÉCIALITÉ. Cette UE s'inscrit dans la continuité de l'UE Langue-Anglais2 tout en introduisant un
travail sur la langue de spécialité (scientifique et/ou de l'entreprise) : on prolongera l'approche actionnelle dans les 5 compétences (compréhension orale et écrite, expression écrite, expression orale en continu et en interaction) à partir de thèmes choisis selon la filière (interaction à travers de documents écrits et/ou audiovisuels centrés sur une problématique et un scénario de communication). La communication interculturelle pourra être abordée dans le cadre du cours.

Le travail se fera par groupes de niveau.

Des notions en programmation ne sont pas pré-requises. Notions de calculs scientifiques et de traçages de courbes avec un tableur souhaités.

Les enseignements se déroulent sous la forme de 5 TPs sur ordinateur, puis 3 Tps sur Raspberry-Pi avec capteurs. La dernière séance est un oral.

TP1 : Prise en main de l’interface Jupyter notebook et initiation aux types de variables et  commandes python de base
TP2 : Apprentissage des arrays et autres matrices. Premiers graphiques. Premières boucles
TP3 : Liste et lecture de données
TP4 : création de fonctions et indexation des arrays.
TP5 : Boucles et librairie Pandas
TP6-8 : Travaux et projets sur Raspberry-Pi
Dernière séance : Présentation du projet Raspberry-Pi à l’oral

Apprendre les bases des commandes du langage de programmation Python au travers d’un jupyter notebook. Manipuler les différents types de variables et opérations de base : chaines de caractère, réels et entiers. Affectations et affichage de variables ainsi que les opérateurs mathématiques de bases qui leurs sont associées. Importer des librairies, comme par exemple numpy et matplotlib.
Créer des représentations graphiques variées en 2 et 3 dimensions avec notamment l’utilisation de la bibliothèque matplotlib.
Structurer, et suivre la syntaxe du langage python au sein des scripts avec notamment des indentations/structurations du type “if”, “while” et des boucles “for”.
Manipuler des fichiers de données. Lire des données dans fichiers de données de différents types avec différents formats et écrire les résultats dans un fichier de sortie au format souhaité.
Effectuer des calculs et des analyses statistiques de base sur des jeux de données en géosciences grâce à des bibliothèques prévues à cet effet, e.g. numpy et pandas.

Écrire des scripts python dans un Raspberry-Pi afin que ce dernier puisse communiquer avec toutes sortes de capteurs (température, humidité de l’air, pression barométrique, distance, etc.). 
Enregistrer les jeux de données mesurées par le Raspberry-Pi et être en capacité d’en faire des graphiques. 
Mettre au point une expérience en utilisant les capteurs contrôlés par Raspberry-Pi pour répondre à une problématique en lien avec les géosciences.
Présenter les résultats oralement de manière scientifique, claire et concise.

Un des DMs associés aux TPs sera noté, une interrogation sur ordinateur aura lieu suite au TPs python, le travail en groupe sur Raspberry-Pi sera noté ainsi que la présentation orale finale.
Des notions en programmation ne sont pas pré-requises. Notions de calculs scientifiques et statistiques de bases requises.

https://gricad-gitlab.univ-grenoble-alpes.fr/python-uga/py-training-uga/-/tree/main?ref_type=heads
https://python.sdv.u-paris.fr/
https://hub-courses.pages.pasteur.fr/python_one_week_4_biologists/
https://geo-python-site.readthedocs.io/en/latest/index.html
https://projects.raspberrypi.org/en/projects

Cette UE a pour objectif de fournir aux étudiants les connaissances suivantes : 
- S'initier par la pratique à l'utilisation des Systèmes d'information Géographique (SIG)
- Créer et analyser des jeux de données géospatiales des Géosciences pour une application en recherche et en entreprise.
L'UE est constituée d'une grande partie de travaux pratiques encadrés sur ordinateur.

Les Objectifs d’Apprentissage Visés de cette UE sont de :
1. Comprendre les SIG : principes des SIG et leur utilisation en Recherche et entreprise, structures des SIG (données, logiciels) et les types de données (vecteurs, rasters)
2. Maîtriser les données géospatiales : rechercher, collecter et structurer des données géographiques issues du terrain, de la télédétection ou de base de données. Savoir géoréférencer et évaluer des données
3. Analyse des données géospatiales : maîtriser la visualisation et les méthodes géostatistiques et d’analyse spatiale des données. Produire des cartes thématiques conformes aux standards de la cartographie (légende, mise en page, métadonnées).
4. Interprétation spatiale pour répondre à une problématique lors de projet. Interpréter les résultats d’analyses spatiales pour répondre à une problématique. Communiquer efficacement les résultats d’analyses sous forme de cartes et d'oral. Savoir travailler en équipe de manière autonome sur un projet SIG.

Lors des travaux dirigés et des travaux pratiques, les étudiants devront comprendre les différents outils SIG et travailler en groupe en autonomie. L'évaluation se fera sur la base d'un rapport et/ou d'un oral sur un projet de groupe.

Expérience avec le monde professionnel soit dans une entreprise soit dans un laboratoire de recherche. Les compétences à développer lors du stage sont : la prise en main d’un projet spécifique, le développement de l’autonomie, l’analyse de la démarche et des résultats obtenus, la capacité à rédiger un rapport et à présenter démarche et résultats.

Contenu :
Le stage est dirigé par un maître de stage dans l’entreprise et un tuteur à l’université.
L’étudiant a en charge un dossier, une étude qu’il devra mener au cours des quatre semaines de stage. Il rédigera un mémoire qu’il présentera devant les étudiants de la Licence et les responsables du stage.

Durée : 1 mois

Prise en main d’un projet spécifique, développement de l’autonomie, analyse de la démarche et des résultats obtenus, capacité à rédiger un rapport et à présenter démarche et résultats.

Cette UE vise à former sur le terrain aux différentes expressions du volcanisme (pétrologie, morphologie et phénoménologie éruptive) et de sa mise en place au travers du socle plutonique. Se former à la géologie du socle à travers l’observation de roches plutoniques et métamorphiques associées aux morphologies volcaniques. Grâce aux relevés sur le terrain, dresser une carte géologique en domaine volcanique dans la région du Cantal. L’observation et le décryptage d’affleurements complexes, l’identification des formations, leur représentation 2D et 3D, et la chronologie des ensembles, permettront de reconstruire l’évolution dans l’espace et le temps du volcanisme récent et des orogenèses anciennes.

Les objectifs d’apprentissage de cette UE sont :

Reconnaître les différentes familles de roches magmatiques et métamorphiques associées sur le terrain. Les étudiants seront confrontés à une grande variété de roches permettant de reconstruire la succession des faciès pétrologiques depuis le manteau jusqu’à la surface. Reconnaître les principaux types de formations volcaniques : coulées de lave, dépôts pyroclastiques, brèches, dykes, sills, necks… Etablir les relations stratigraphiques entre les unités volcaniques, celles constituant le socle et les couvertures sédimentaires. A partir de relevés de terrain, construire le log géologique de son secteur d’étude. Interpréter les morphologies et les faciès volcaniques. Reconstruire la succession des phénomènes éruptifs ayant affecté la zone d’étude en identifiant, le cas échéant, les zones sources (dômes, cônes, necks). Synthétiser les observations de terrain. Reporter les levés de sa minute sur un fond topographique et les compléter par l’observation d’imagerie (photos aériennes, satellite, MNT), permettant d’extrapoler les contours des principales formations géologiques. La carte géologique ainsi réalisée permettra d’établir la succession des évènements géologiques s’étant succédés sur la zone de travail. Ce travail s’appuiera sur la réalisation de coupes géologiques clés illustrant les relations géométriques et stratigraphiques entre les différentes formations. Organiser son travail en équipe au sein d’un petit groupe. Interagir au sein de son groupe afin de discuter des observations. Confronter les observations de son secteur à celles des groupes contigus, et aboutir à une cohérence d’ensemble. A l’issue du travail de cartographie, chaque groupe reportera la carte de son terrain sur une carte d’assemblage. Restituer l’histoire géologique. Analyser cette succession pour proposer une histoire volcanique détaillée de sa zone d’étude qu’il replacera dans un cadre régional en intégrant l’histoire du socle ancien pour évaluer son modèle d’évolution géologique global.

Le stage dure 7 jours transport compris.
Modalités de contrôle des connaissances : travail sur le terrain (participation, carnet de terrain), rendu de carte géologique, rapport de synthèse.

Volcanologie, Bardintzeff J.M., Dunod, Paris.

Stage d'apprentissage à la cartographie géologique en domaine sédimentaire plissé.
Reconnaître, décrire et représenter ses observations de terrain (nature et âge des roches, plissement, failles...) sur un fond topographique. Proposer une interprétation structurale du secteur géographique tout en intégrant d'une part, l'ensemble de ses propres données de terrain récoltées localement, avec d'autre part les connaissances acquises sur la structuration et la géologie globale des Alpes lors d'excursions à thème. Travailler en groupe ainsi qu’en autonomie.

Programme :
1ère journée : reconnaissance de faciès sédimentaire et réalisation du log stratigraphique régional.
Journées suivantes : travaux personnels et encadrés de cartographie géologique. Reconnaissance des formations sédimentaires et des structures tectoniques à différentes échelles (plissement, discordance, chevauchement, faille, fracture...).
3 journées à thème :
1.Tectonique polyphasée et chronologie relative des déformations - Région du Dévoluy.
2.Nappe de charriage et sédimentations syntectoniques - Nappe de Dignes.

Les Objectifs d’Apprentissage Visés de cette UE sont de :

Identifier en autonomie la nature et l’âge des roches ainsi que les structures tectoniques et les reporter sur une minute de terrain. Maîtriser les outils de terrain pour réaliser une carte géologique et une interprétation de l’histoire géologique de la région (paléo-contraintes) en lien avec le cadre global de la déformation alpine. Choisir et réaliser des coupes géologiques, un log sédimentaire et rédiger un rapport explicitant la géologie régionale. Organiser son travail en équipe au sein d’un petit groupe. Interagir au sein de son groupe afin de discuter des observations. Confronter les observations de son secteur à celles des groupes contigus, et aboutir à une cohérence d’ensemble. A l’issue du travail de cartographie, chaque groupe reportera la carte de son terrain sur une carte d’assemblage.

Modalités de contrôle des connaissances : production d’un rapport final en groupe (synthèse géologique régionale et log) et personnel (production d’une carte géologique, coupe, schéma structural explicatif). Notation du groupe de travail pondéré par le travail personnel (participation, carnet de terrain).
Le stage dure 10 jours transport compris.

Modules de physique et de Sciences de la Terre de Licence 1, 2 et 3 permettant d’appréhender et intégrer différents concepts développés en géophysiques, en hydrologie et chimie des eaux, en pédologie, en pétrologie et en ressources minérales.

Avec les informations/prélèvements issus du stage de terrain multidisciplinaire en Géosciences , interpréter ses données d’observation et d’expérimentation en groupe pour répondre à des grandes questions telles que :

Comment une roche s’enrichit-t-elle en éléments chimiques et devient un gisement ? Quel est le lien entre le taux d’érosion/altération et les types de sol/substrat géologique des bassins versants ? Quelle est l’influence de la géologie du substrat sur la chimie/qualité des eaux ? Quels sont les facteurs contrôlant la géométrie des roches ? Quelle est l’influence de la qualité d’un sol sur des zones cultivables (graminées, vignes…) ? Quelle est l’origine du sel dans les eaux des Fontaines Salées ?

rédiger et présenter (écrit et oral) de façon scientifique son propos en resituant son travail dans l’état de l’art (bibliographie française et anglaise).

Les Objectifs d’Apprentissage Visés de cette UE sont :

Quantifier l’altération en fonction des éléments chimiques mesurés dans les eaux. Interpréter la géométrie et la formation d’un gisement de type socle/couverture. Comprendre le lien entre la concentration en F/Ba dans les roches sédimentaires et l’altération des formations du socle. Analyser et interpréter les modalités de formation des roches magmatiques, métamorphiques et sédimentaires d’après les types de roches observés et les relations structurales entre différentes unités magmatiques/métamorphiques observées sur le terrain. Proposer un contexte géodynamique à l’origine des différentes roches en lien avec les connaissances acquises pendant les cours magistraux et les documents proposés sur le terrain. Adopter une démarche méthodologique et scientifique nécessaire à la description pétrographique et à l’élaboration de classification de faciès et microfaciès permettant la construction d’un LOG sédimentaire. Intégrer le changement d’échelle entre ses observations, parfois très ponctuelles, ou à l’échelle de l’affleurement (terrain et géophysique) et ses interprétations à l’échelle de la dizaine de kilomètres ou même à l’échelle du bassin. Interpréter les conditions de formation des sols. Décrire les conditions de formation des sols en fonction de leurs caractéristiques, afin d’en déduire un environnement de formation (paysage 3D) incluant des informations sur les processus et les conditions climatiques (température, humidité/aridité). Faire le lien avec les usages. Interpréter l’écoulement des eaux souterraines et la relation entre la nappe et la rivière à partir de données hydrologiques et géophysiques. Interpréter une zone d’occupation archéologique d’après les données géophysiques, pétrographiques et hydrologiques, les conditions de formation des fractures. Décrire les conditions de formation des fractures en fonction de leurs caractéristiques, afin d’en déduire un processus de formation et de contrainte. Comprendre les processus et géométries sédimentaires. Retranscrire et synthétiser les informations obtenues sur le terrain de manière chronologique et proposer une synthèse géodynamique de l’objet global étudié. Travailler en équipe en répartissant le travail sur le terrain mais aussi en salle. Savoir élaborer une stratégie de travail sur le terrain pour la semaine, synthétiser les informations de terrain et interpréter en groupe en salle les données.

rédiger et présenter (écrit et oral) de façon scientifique son propos en resituant son travail dans l’état de l’art (bibliographie française et anglaise).

Modules de physique et de Sciences de la Terre de Licence 1 & 2 permettant d’appréhender les concepts développés en géophysiques, en géochimie, en pédologie, en pétrologie et en ressources minérales. Maîtriser les principes de cartographie géologique et les concepts de changement d'échelles spatiales.

Il s'agit d'un stage multidisciplinaire couplant plusieurs approches (pétrographie, hydrologie, minéralogie, géophysique) afin d’avoir une vision intégrée sur des sites géologiques d’intérêts majeurs (économique ou écologique) : gisement de fluorine, site archéologique, réserve naturelle nationale, parc naturel régional, géosite. Le stage a lieu dans le Morvan.

Les grandes questions qui pourront être abordées :

• Comment une roche s’enrichit-t-elle en éléments chimiques et devient un gisement ?
• Quelle est l’influence du substrat sur la qualité des eaux ?
• Quels sont les facteurs contrôlant la géométrie des roches ?
• Quelles est l’influence du sol sur les vignes ?

Les Objectifs d’Apprentissage Visés de cette UE sont de :

Reconnaître, décrire la géomorphologie des bassins versants, les sols, les roches magmatiques, métamorphiques et sédimentaires (minéralogie, structure, texture, …), les associations minérales dans un gisement de fluorine/baryte de type interface socle-couverture et l’état de fracturation et les relations structurales. Décrire les liens modelé-dynamique des cours d’eau, incision des vallées, formation des méandres. Décrire les caractéristiques pétrographiques des échantillons observés sur le terrain à travers un vocabulaire adéquat. Décrire, caractérisera et reconnaîtra les plutoniques du Morvan et les faciès sédimentaires de roches carbonatées du Jurassique du Bassin de Paris. L’étudiant retranscrira ses observations ou descriptions de roches sédimentaires sur un LOG (lithologie, faciès, figures sédimentaires). Reconnaître les différents minéraux constituant le gisement et établira une paragenèse. Effectuer une reconnaissance sur terrain des fractures sur formations sédimentaires et plutoniques. Observer et décrire plusieurs sols l’amenant à découvrir leur diversité, typologie et usage. Planifier et exécuter des mesures géophysiques (sismique, géoélectrique, radar géologique, magnétisme) sur des sols, des formations magmatiques et sédimentaires et sur un gisement de fluorine. Effectuer des mesures géophysiques (radar, sismique, résistivité, magnétisme) sur des sols/formations magmatiques, sédimentaires et d’un gisement de fluorine. Savoir exécuter un relevé GPS pour positionner des coordonnées d’échantillonnage/mesures et représenter ces relevés sur une carte, en vue d’une réalisation d’une base de données. Connaître et mettre en œuvre les principales mesures de prévention en matière d'hygiène et de sécurité dans des conditions de terrain. Savoir effectuer des mesures de débit en rivière et les relier à une surface de bassin versant caractérisée sur une carte. Savoir utiliser des sondes pH et conductivité et comprendre les origines de différences marquées selon les points de mesures. Savoir prélever de l’eau selon un protocole bien défini. Effectuer des mesures piézométriques. Traiter, analyser et interpréter les données géophysiques acquises en termes de propriétés physiques des différents types de roches et de sols. Analyser les sols et les faciès sédimentaires, métamorphiques et magmatiques en vue de les classifier. Analyser les différentes caractéristiques des sols et les différents composants des roches (minéraux, faune, flore, structures) en vue de les classifier. Interagir, travailler en équipe au sein d’un petit groupe, retranscrire de manière ordonnée et géoréférencé ses données, et présenter des observations/mesures de terrain. Les informations obtenues sur le terrain seront mises au propre et présentées en vue d’effectuer un projet à long terme sur des questions soulevées.

Le stage dure 7 jours transport compris.
Modalités de contrôle des connaissances : travail sur le terrain (participation, carnet de terrain), rendu de carte géologique, rapport de synthèse.