L3 Sciences de la Terre

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.

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 : Les étudiants sont amenés à 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. L’étudiant sera capable d’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. L’étudiant étudiera les critères de rupture (Coulomb-Navier/Griffith) et sa représentation dans le cercle de Mohr. Il reconnaitra et comprendra l’organisation spatiale les différentes structures tectoniques (fentes de tension, stylolites, cisaillements secondaires) en déformation rotationnelle et non-rotationnelle. Il comprendra 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. L’étudiant sera capable de reconnaître les différents types de tectoglyphes visibles sur les miroirs de failles dans l’objectif d’en évaluer le déplacement. Il comprendra 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 aigue réduit.
Reconnaitre, analyser et évaluer les structures tectoniques d’échelles régionales. L’étudiant intégrera l’ensemble des concepts précédents pour identifier les différentes structures tectoniques régionales, selon le contexte géodynamique extensif, décrochant et compressif. Il saura définir, décrire et associer les grandes structures tectoniques régionales issues de ces différents contextes géodynamiques. Il pourra 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 4 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 4 séances de TP d’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, l'étudiant sera initié à la prospection sismique, magnétique, gravimétrique, les mesures de résistivité électrique et le radar de sol. Il s'appropriera 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 / connaissances acquis au cours de la licence de Sciences de la Terre (L1, L2 et premier semestre de L3). L’étudiant devra 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. L’étudiant pourra 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. L’étudiant devra 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. L’étudiant devra, à 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. L’étudiant devra 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 utilise les savoirs acquis au cours de la licence de Sciences de la Terre. L’étudiant devra notamment mobiliser les apprentissages acquis précédemment dans les enseignements de pétrographie sédimentaire et magmatique, 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 l’Archéen (Précambrien), d’observer et reconnaître 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, l’étudiant reconnaîtra les marqueurs pétrographiques et géodynamiques définissant ces différents ensembles structuraux et pourra 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 (extinction).
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. Il sera capable de faire le lien avec le stage de cartographie dans les Alpes.
Intégrer pour chaque période è 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 faunistique.
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, l’étudiant analysera 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 à l’étudiant 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 du visage 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 (0,5) et lors de l’examen final (0,5). Lors de la deuxième session, les notes de TD/TP seront conservées et un examen final (0,5) sera réalisé.

Cette unité d’enseignement utilise les savoirs acquis au cours de la licence de Sciences de la Terre. L’étudiant devra notamment mobiliser les apprentissages acquis précédemment dans les enseignements de pétrographie sédimentaire et magmatique, géodynamique et géochimie.

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.

Le programme est composé :

CM1 : Introduction, production carbonatée (type de cristaux, minéraux, réactions chimiques…), Principaux constituants des roches carbonatées – Les producteurs microbiens organo-minéralisateurs 
CM2: Principaux constituants des roches carbonatées, Grains squelettiques (Algues, Coraux), Principaux constituants des roches carbonatées – Grains squelettiques, Grains non squelettiques, origine de la matrice boueuse, Classifications des carbonates (Texture et faciès), Les plates-formes et rampes carbonatées, répartition d’ensemble et exemple de milieux sédimentaires carbonatés

CM3 : Diagenèse des carbonates
CM4 : Constitution et classification des sédiments et roches détritiques: Minéralogie des roches détritiques, Classification des roches détritiques, Constitution et classification des sédiments et roches détritiques: Analyse granulométrique, les techniques de base de levé de LOG
CM5 : Exemple de milieux sédimentaires: fluviatiles, Exemple de milieux sédimentaires: désertiques, littoraux  et estuariens
CM6 : Diagenèse des roches détritiques
CM7 : Mise en place des sédiments: Mécanisme et effet de transport, Ecoulement de particules sédimentaires, Formation des structures sédimentaires élémentaires, Mise en place des sédiments: Formation des structures sédimentaires élémentaires

TP : TP1 à TP4 Microfaciès carbonatés: Etude des microfaciès carbonatés du Dogger du Bassin de Paris et TP5 à TP8 Microfacies silicoclastique

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

Reconnaître et décrire les faciès et microfaciès sédimentaires. L’étudiant décrira, caractérisera et reconnaîtra les faciès des sédiments ou roches carbonatés, détritiques, carbonés et celles d’origine chimiques/biochimiques. L’étudiant sera capable d’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. L’étudiant décrira, caractérisera et reconnaîtra les processus diagénétiques de cimentations, recristallisation, néoformations ou dissolution des sédiments ou roches carbonatés, et détritiques. L’étudiant effectuer une reconnaissance pétrographique, minéralogique et diagénétique fines de deux grandes familles de roches sédimentaires au microscope. Il établira une séquence paragénétique.
Reconnaître et décrire les structures sédimentaires. L’étudiant décrira, caractérisera et identifiera les structures sédimentaires (rides, dunes, traces mécaniques, biologiques) visibles dans les sédiments ou roches.
Techniques de retranscription des données (levé de LOG). L’étudiant retranscrira ses observations ou descriptions sur un LOG sédimentaire (lithologie, faciès, figures sédimentaires).
Analyser les faciès en vue de les classifier. L’étudiant analysera 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. L’étudiant déduira 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. L’étudiant sera capable d’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 facies et d’architecture sédimentaire, savoir-faire indispensable à toute étude de pétrographie sédimentaire demandée dans le monde académique ou industriel. L’étudiant intégrera ces observations dans un cadre stratigraphique permettant d’apprécier l’évolution des conditions de dépôt au cours du temps (séquence paysage). L’étudiant devra 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. L’étudiant sera capable d’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. L’étudiant devra 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.

Les objectifs et rendu de cette UE sont :

Description de 17 lames minces
Élaboration d’un tableau synthétique des faciès
Schémas légendés de chaque faciès
Élaboration de modèles sédimentaires 3D de plate-formes et rampes carbonatées et milieux estuariens, avec localisation de chaque faciès sur le modèle
Modèle sédimentaire synthétique
Élaboration d’un schéma temps-distance (diagramme de wheeler) de l’architecture sédimentaire avec habillage en faciès
Description des cimentations précoces et tardives – élaboration d’un schéma diagénétique

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

Objectif : L’enseignement a pour but de donner aux étudiants les principaux éléments de l’hydrologie continentale permettant de comprendre les processus hydrauliques se produisant en surface et en sub-surface de la terre, leur vulnérabilité face au changement climatique et à la pression anthropique croissante. Il comporte des enseignements en salle (cours et TD) et un TP d’hydrométrie et approches de base en hydrogéologie de terrain.

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, ETP versus ETR - Propriétés hydrodynamiques des matériaux géologiques, relations nappes-rivières - L'infiltration et la recharge- Ruissellement – Ecoulements – différents types, régimes hydrologiques, étiages et crues, analyse d’hydrogrammes, fréquence de retour - Modélisation pluie-débit - Lacs : types, stratifications et classifications

Travaux pratiques (6h) : "mesures de terrain" : hydrométrie, découverte de l’hydrogéologie de la vallée de l’Yvette, mesures physico-chimiques de terrain

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

Distinguer les différents flux et réservoirs dans le cycle de l’eau et leur variabilité spatiale et temporelle. Connaître les appareils utilisés pour mesurer ces flux.
Décrire les caractéristiques d’un bassin versant.
Comprendre la relation entre les précipitations et les régimes hydrologiques des rivières.
Comprendre la dynamique fluviale des rivières (évolution spatiale et temporelle) en distinguant les paramètres de contrôle des rivières (le débit liquide et la charge sédimentaire) et les paramètres de réponses des rivières (formes fluviales, pentes, dimensions).
Connaître les principes de base de l’hydrogéologie (aquifère, porosité, perméabilité, charge hydraulique, loi de Darcy, relations nappe-rivière).

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 Ge´osciences » 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. 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 Ge´osciences » et « Géochimie élémentaire » (ou équivalent).

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). L’étudiant devra 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). Visite d’une mine ou d’une carrière.

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, l’étudiant sera capable de 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 final (0,6). Lors de la deuxième session, les notes de TD/TP seront conservées et un examen final (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). L’étudiant devra 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 de l'étudiant 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.

Ce module a pour objectif la découverte du fonctionnement géochimique des formations superficielles, issues de l’altération chimique (impliquant l’eau et les gaz atmosphériques) des roches, en incluant les sols. Ces formations, situées à la surface de la Terre (on parle souvent d’épiderme de la Terre) sont observées quasiment partout, 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, ...

Dans cette UE, les notions d'autochtonie et d'allochtonie, qui sont fondamentales pour comprendre l'origine et le devenir des formations superficielles, seront tout d'abord abordées. Les formations superficielles issues de l’altération du substratum géologique seront ensuite étudiées, notamment les arènes granitiques, les latérites, les sols, ... Dans ce cadre, les principales réactions géochimiques contrôlant l’altération des minéraux et donc des roches seront étudiées, en cours mais également en TD, au travers d’exemples choisis. L’altération peut être appréhendée par l’étude de la phase solide résiduelle, mais également par l’étude du matériel dissous et en suspension qu’on trouve dans les cours d’eau. Des notions de potamologie (science des cours d'eau) seront ainsi données aux étudiants, afin d’établir le lien entre altération et composition chimique des eaux. Les sols, qui apparaissent comme un cas particulier de formations superficielles, seront également abordés, ce qui permettra d'illustrer le degré élevé d'interaction entre biologie (végétaux, animaux, micro-organismes), matières organiques, et domaine minéral (solution et matière minérale). Les formations superficielles étant le siège de réactions biophysicochimiques majeures, nous détaillerons les réactions contrôlant les cycles de l’azote et du soufre en conditions supergènes. Enfin, l'impact de l'Homme à la fois sur les sols (nature des occupations, pollution directe) et plus largement sur les formations superficielles (modification paysage, dynamique de l'allochtonie, fonctions environnementales, ressources) sera abordé.

Plan du cours:

Concept de formations superficielles, définition, relation avec substratum et vecteur de mise en place (i.e. autochtonie, allochtonie), éléments cartographiques Formations superficielles autochtones
Rappels sur l'altération supergène (désagrégation, hydrolyse, acidolyse, …), minéralogie des argiles, oxydes
Altérites de dégradation et variabilité climatique (arène, latérite, argiles de décarbonatation, …) et altérite d'aggradation (silcrète, ferricrète, …)
Notions de potamologie
Sols (pédogenèse, redistribution de matière, rôle environnemental, fertilité...)

Des TD (analyses de cartes, photographies aériennes, bilans d'altération, cas pratiques ...) illustrent ces cours théoriques, ainsi que deux TP (2 x 3h) portant sur l’observation de la diversité des sols présents sur le campus d’Orsay ainsi que sur l'analyse minéralogie d'échantillons d'un profil d'altération.

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, 1989. Géologie des formations superficielles ; géodynamique, faciès, utilisation, Masson M. Campy, J.J. Macaire, 2003. Géologie de la surface, Dunod Y. Dewolf, G. Bourrié, 2008. Les formations superficielles ; genèse, typologie, classification, paysages et environnements, ressources et risques, Ellipse M.-C. Girard et al., 2005. Sols et environnement, Dunod

Les Objectifs d’Apprentissage Visés seront évalués :

OAV analyse : rapport
OAV compétence transversales : présentation orale
OAV interprétation : réponse aux questions
OAV : compétences préprofessionnelles : présentation orale  

Les pré-requis sont :

• Bases de mathématiques. Par exemple : Mathématiques en géosciences : algèbre et champs vectoriels ;
• Mathématiques en géosciences : analyse et statistiques, ou équivalent. Ce module enseigne les outils de modélisations de base, nécessaire à la description des systèmes en géosciences (transfert de matière, de chaleur, de rayonnement, déformation, …). Les approximations des milieux continus et leurs méthodes de résolution seront introduites. Il sera focalisé sur la modélisation analytique et les outils modernes informatiques de calcul formel. Ce module est basé sur une forte proportion de TP informatique où l’étudiant peut manipuler les objets lui-même

Mathématique pour la Physique Noirot,Yves De la Physique avec Mathématica Garrigos Robert, De Boexk, 200

Connaissance de base en minéralogie des roches carbonatées, argileuses, évaporitiques et gréseuses. Connaissance du cycle sédimentaire (processus et mécanismes de production, transport et dépôt), des environnements fluviatiles, lacustres, évaporitiques et environnements de plate-forme (carbonatée et silicoclastique). Connaissance sur les types de déformation en domaine sédimentaire. Reconnaissance macroscopique de roches carbonatées, silicoclastiques, évaporitiques et de figures sédimentaires. Caractérisation pétrographique au microscope, classification des roches sédimentaires. Notions sur les processus diagénétiques qui vont transformer peu à peu les sédiments en roches.

Cours – 6 h

Les formations superficielles en Ile-de-france - 1.5 h
Mésozoïque et Cénozoïque du Bassin de Paris: reconnaissance lithologique, stratigraphique, paléogéographique et environnements de dépôt – 3 h
Morphologie et évolution du Bassin de Paris – 1.5 h

Travaux Pratiques – 20 h

Descriptions des carottes des Formations du Cénozoïque, log : Sables de Bracheux, Argiles plastiques/Sables de cuise, Calcaires grossiers Lutétiens, Sables de Beauchamp/Calcaire de St Ouen, Calcaire de Champigny/Gypse, Argiles vertes, Calcaire de Brie, Calcaire de Sannois, Marne à huitres, Sables de Fontainebleau, Calcaire d’Étampe, Sables de Lozère – 12 h
Description des Fosses pédagogiques du Campus d’Orsay, Université Paris-Saclay – 4 h
Reconnaissance/mesure directions fractures sur les blocs de Grès de Fontainebleau (Campus d’Orsay, Université Paris-Saclay)

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

Reconnaître et décrire les faciès sédimentaires et leur état de fracturation. L’étudiant décrira, caractérisera et reconnaîtra les faciès des sédiments ou roches carbonatés, détritiques, carbonés et d’origine chimiques/biochimiques caractérisant le Bassin de Paris, et plus particulièrement la série cénozoïque. L’étudiant sera capable d’effectuer une reconnaissance pétrographique fine sur carottes des lithologies et faciès sédimentaires des formations du Cénozoïque du Bassin de Paris. L’étudiant décrira, caractérisera et identifiera les structures sédimentaires (rides, dunes, traces mécaniques, biologiques) et les fractures visibles dans les sédiments ou roches, sur le terrain et sur carottes.
Reconnaître et décrire les formations superficielles présentes dans le Bassin de Paris. L’étudiant décrira, caractérisera et reconnaîtra les types de formations superficielles pouvant être rencontrés dans le Bassin de Paris, et plus particulièrement ceux se développant sur la série Cénozoïque/Quaternaire. L’étudiant sera capable d’effectuer une reconnaissance sur le terrain des sols et formations superficielles sur formations argileuses, sableuses, calcaires.
Techniques de retranscription des données (levé de LOG). L’étudiant retranscrira ses observations ou descriptions sur des LOGs sédimentologiques d’environ 50 m (lithologie, faciès, figures sédimentaires, sols, fractures) et mettra un nom sur la formation décrite en fonction de sa connaissance sur la série cénozoïque. L’étudiant interprétera la formation décrite en termes d'environnements de dépôts.
Analyser les sols et les faciès sédimentaires en vue de les classifier. L’étudiant analysera les différentes caractéristiques des sols et ses composants en vue de les classifier.
Interpréter les conditions de formation des fractures. L’étudiant déduira 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 sédimentaires. L’étudiant sera capable d’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, et d’évaluer l’évolution des environnements de dépôt. L’étudiant saura intégrer le changement d’échelle entre ses observations, parfois très ponctuelles, et ses interprétations à l’échelle de la dizaine de kilomètres ou même à l’échelle du bassin.

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.

Le but de cette UE est de confronter l’étudiant à des données expérimentales et de terrain acquises lors du stage multidisciplinaire afin qu’il soit amené à formuler des hypothèses et des interprétations argumentées. Il s’agit également de permettre à l’étudiant de découvrir l’éventail des outils analytiques utilisés en géosciences. L’étudiant devra traiter et analyser des données et les re-contextualiser par rapport à une problématique globale. Les données manipulées par l’étudiant pourront avoir été acquises sur le terrain par l’étudiant lui-même dans le cadre du stage multidisciplinaire de Licence 3, lors de son projet en géosciences ou issues de la littérature relative à la problématique traitée. In fine, l’étudiant devra acquérir une démarche scientifique d’analyse et de synthèse de résultats obtenus par différentes approches analytiques, e.g., par des méthodes spectrométriques, des outils géochimiques ou géophysiques. L’étudiant devra être capable de travailler en équipe et de présenter conjointement une note technique sur une méthode donnée.

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

Maîtriser différentes techniques analytiques et leur finalité à travers des exemples pratiques soit de manipulation directe en laboratoire soit de manipulation de données.
Mettre en forme et traiter des données expérimentales ou de terrain.
Analyser et interpréter des données.
Evaluer de façon critique les données et appréhender les limites analytiques (e.g., signification d’un écart-type sur un âge, une mesure de concentration).
Hiérarchiser les niveaux d’informations (e.g., reconnaitre quelles informations sont significatives dans un article scientifique).
Acquérir une démarche et un raisonnement scientifique avant de mettre en place un type d’analyse donné (objectifs, limites…).
Synthétiser et communiquer sur des problématiques scientifiques.
Travailler en équipe et savoir confronter les différentes observations et méthodes

Les enseignements seront dispensés sous forme de cours magistraux et de travaux pratiques et dirigés associés. L’enseignement pratique est privilégié permettant à l’étudiant de se confronter aux diverses facettes d’apprentissage. L’évaluation sera faite via une épreuve finale de synthèse, un oral illustrant un projet en équipe mais également par un suivi régulier (modalités de contrôle des connaissances à préciser).

C. Langlois. Mini manuel de géologie : Géophysique, Cours et exercices corrigés. Dunod 2011, 200 pages, ISBN : 9782100518555 R. Hagemann & M. Treuil. Introduction à la géochimie et ses applications, Tomes 1 & 2. CEA collection enseignement, 445 et 296 pages, ISBN : 272720194X et 2727201958.

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

Le but de cette option est d’apprendre à l’étudiant à utiliser les bases de programmation sous Python qui lui permette d’écrire des petits scripts utiles en Sciences en général et en Géosciences en particulier. L’étudiant apprendra sous Python à :

connaitre les instructions de base
faire des représentations graphiques variées
lire des fichiers de données de différents types
effectuer des calculs et des analyses sur des jeux de données en Géosciences.

Il appliquera ces bases de programmation pour écrire des petits scripts d’analyse et de représentation de données en géosciences qu’on lui donnera. Il écrira ensuite un petit script de lecture, traitement et représentation de données dans un domaine de son choix en Géosciences de préférence.

Les Objectifs d’Apprentissage Visés de cette UE sont :

Apprendre et tester les instructions de base sous Python. Manipuler les différents types de variables et opérations de base (affectation, affichages, opérateurs, initialisations, ...).
 Créer des représentations graphiques variées. Utiliser la bibliothèque matplotlib
Structurer, écrire et exécuter un script Python. Ecrire les indentations, commentaires, structures en blocs, structures de contrôle (if, while, for,….) 
Manipuler des fichiers. Lire des données dans fichiers de données de différents types. Ecrire les résultats dans un fichier de sortie. Manipuler les formats de données.
Effectuer des calculs et des analyses de base sur des jeux de données en Géosciences. Utiliser la bibliothèque numpy et pandas.
Faire des exercices d’application en Géosciences (analyse et représentation graphique de données)Traiter des mesures en laboratoire : exemple type : sur des données thermiques : l’étudiant apprendra 1-à lire un fichier de données correspondant à des mesures de températures dans le sol à différentes profondeurs, 2-à représenter ces températures sous forme graphique (Evolution temporelle de température à une profondeur donnée, profil thermique à un instant donné), 3-à effectuer des calculs de flux de chaleur à partir de ces températures mesurées.
Traiter des mesures de terrain : exemple type : sur des données hydrologiques : l’étudiant apprendra 1-à lire un fichier de données correspondant à des mesures de vitesses locales dans une section de rivière, 2-à représenter ces vitesses sous forme graphique (Profils verticaux, horizontaux, courbes d’iso-vitesses), 3-à effectuer des calculs de débits à partir de ces vitesses mesurées.
Ecrire un script sur un projet de son choix si possible appliqué en Géosciences.

Les TP seront notés et il y aura un projet individuel.

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

https://rr-france.github.io/bookrr/ http://swcarpentry.github.io/python-novice-inflammation/ https://www.w3schools.com/python/python_intro.asp https://docs.python.org/fr/3/tutorial/introduction.html https://fr.wikibooks.org/wiki/Programmation_Python

Première expérience d’un étudiant avec le monde de la recherche soit dans une entreprise soit dans un laboratoire de recherche. Les compétences à développer lors du stage pour l’étudiant 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 l’étudiant sur le terrain aux différentes expressions du volcanisme (pétrologie, morphologie et phénoménologie éruptive) et de sa mise en place au travers du socle plutonique. Il devra aussi se former à la géologie du socle à travers l’observation de roches plutoniques et métamorphiques associées aux morphologies volcaniques. Grâce à ses relevés sur le terrain, l’étudiant dressera 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 à l’étudiant 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. L’étudiant sera confronté à une grande variété de roches lui permettant de reconstruire la succession des faciès pétrologiques depuis le manteau jusqu’à la surface. Il apprendra également à 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 ses relevés de terrain, l’étudiant construira le log géologique de son secteur d’étude.
Interpréter les morphologies et les faciès volcaniques. L’étudiant reconstruira 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. L’étudiant reportera les levés de sa minute sur un fond topographique et les complétera par l’observation d’imagerie (photos aériennes, satellite, MNT), lui permettant d’extrapoler les contours des principales formations géologiques. La carte géologique ainsi réalisée lui permettra d’établir la succession des évènements géologiques s’étant succédés sur sa 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. L’étudiant interagira au sein de son groupe afin de discuter des observations. Il sera régulièrement amené à confronter les observations de son secteur à celles des groupes contigus, et devra 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. L’étudiant analysera 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.

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 , l’étudiant interprétera 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 ?

Afin d’y répondre, l’étudiant manipulera et maîtrisera les mécanismes fondamentaux de changement d’échelles spatiales (atomique à régionale) et temporelles et devra 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. L’étudiant pourra 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. L’étudiant sera capable d’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. L’étudiant devra 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. L’étudiant déduira 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). Il fera 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. L’étudiant déduira 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.

L’étudiant manipulera et maîtrisera les mécanismes fondamentaux de changement d’échelles spatiales (atomique à régionale) et temporelles et devra 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).

Stage d'apprentissage à la cartographie géologique en domaine sédimentaire plissé. L’étudiant apprendra à reconnaître, décrire et représenter ses observations de terrain (nature et âge des roches, plissement, failles...) sur un fond topographique. Il proposera une interprétation structurale du secteur géographique dont il a la charge 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 de 3 excursions à thème. L’étudiant apprendra à 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. 3.Déformations ductiles le long d'une coupe dans les zones internes de la chaîne.

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

L’étudiant sera capable d’identifier en autonomie la nature et l’âge des roches ainsi que les structures tectoniques et à les reporter sur une minute de terrain.
Il maitrisera 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.
Il sera capable de 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. L’étudiant interagira au sein de son groupe afin de discuter des observations. Il sera régulièrement amené à confronter les observations de son secteur à celles des groupes contigus, et devra 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 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. Il décrira les liens modelé-dynamique des cours d’eau, incision des vallées, formation des méandres. L’étudiant décrira les caractéristiques pétrographiques des échantillons observés sur le terrain à travers un vocabulaire adéquat. L’étudiant décrira, 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). L’étudiant devra reconnaître les différents minéraux constituant le gisement et établira une paragenèse. L’étudiant sera capable d’effectuer une reconnaissance sur terrain des fractures sur formations sédimentaires et plutoniques. L’étudiant sera amené à 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. L’étudiant fera 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. L’étudiant analysera 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 fin de synthèse les données obtenues 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.