Cours de géologie

Les sédiments littoraux des régions de basses latitudes sont à dominance carbonatée. La raison en est le faible apport silico-clastique venant du continent, dû aux conditions topo-graphiques et climatiques, et surtout l'intensité de la production de carbonates d'origine biologique. Sous ces latitudes, les organismes marins côtiers prolifèrent et précipitent l'ion calcium prélevé de l'eau de mer sous forme de carbonate qui s'accumule puisque moins soluble dans les eaux chaudes. Le bilan du calcium en solution dans l'eau de mer reste plus ou moins équilibré : les fleuves apportent des ions calcium issus de l'altération continentale, une partie des carbonates marins est dissoute en eau froide.

La qualité naturelle des eaux souterraines peut être altérée par l'activité humaine. La détérioration de la qualité de l'eau est appréciée par mesures des paramètres physico-chimiques et bactériologiques. Dans le cas d'une détérioration jugée importante, l'eau ne sera plus considérée comme potable pour la consommation humaine. Elle pourra être telle quelle utilisée à d'autres fins (irrigation...) ou devra subir un traitement appropriée pour retrouver sa potabilité. L'eau des nappes n'est donc pas à l'abri de la pollution et l'auto-épuration naturelle n'est pas complète dans toutes les nappes et vis-à-vis de certaines substances.

D’où proviennent les sols ? Tout simplement des roches, mais ils peuvent contenir aussi des matières organiques (vases et tourbes).

L’objectif concernant l’assainissement qui figure dans le Plan de mise en oeuvre du Sommet mondial pour le développement durable ou le Plan de mise en oeuvre de Johannesburg reflète un fort engagement politique des gouvernements à réduire sensiblement, avec l’appui de la communauté internationale, la proportion de ersonnes qui n’ont pas accès à des services d’assainissement de base. L’assainissement commence à être considéré comme une priorité nationale en matière de développement, qui requiert des politiques et des crédits budgétaires adéquats. Il est indispensable de consacrer des investissements aux installations sanitaires et au traitement des eaux usées, ainsi qu’au renforcement des capacités et au transfert de technologies. Il faudra donc probablement mobiliser d’importantes ressources supplémentaires, qui devraient aussi permettre aux établissements chargés des eaux et des égouts d’améliorer leurs services et de les étendre aux populations non desservies.

Ce cours aborde les phénomènes des tremblements de terre et des tsunamis, en expliquant leur origine, leur propagation et leurs impacts. Les étudiants découvriront les mécanismes sismiques, les types d'ondes sismiques, ainsi que l'importance des plaques tectoniques. Des études de cas, comme le séisme de 2004 en Indonésie, illustrent les conséquences dévastatrices de ces événements naturels. La prévision des tsunamis et les systèmes d'alerte seront également abordés pour comprendre la gestion des risques.

Les roches ferrifères sont des roches sédimentaires très riches en fer (au moins 15% ) avec une teneur en fer pouvant atteindre 65%. La majorité des gisements ferrifères semblent s'être formée en milieu marin. Ces roches se présentent sous deux types.

Il n’existe pas de définition unique du terme “ argile ”. Le mot “ argile ” englobe deux connotations, l’une liée à la taille des grains et l’autre à la minéralogie. La définition dépend de la discipline concernée. Le géologue ou le pédologue considèrent comme “ argile ” tout minéral de faible granulométrie, la limite étant fixée à 2 ou 4 microns selon les cas. Les ingénieurs s’attachent plutôt aux propriétés de plasticité des matériaux argileux quelque soit leur taille. Les céramistes regroupent les matériaux selon leur comportement au chauffage...

La compréhension du magnétisme terrestre a constitué un pas très important dans la formulation de la théorie de la tectonique des plaques. Deux aspects du magnétisme retiennent l'attention: le paléomagnétisme et les inversions du magnétisme terrestre. La découverte de bandes d'anomalies magnétiques sur les planchers océaniques parallèles aux dorsales est venue cautionner la théorie de l'étalement des fonds océaniques de Hesse.

Les côtes rocheuses et escarpées bordant des mers agitées sont des domaine d'érosion ou du moins d'absence de sédimentation. Les matériaux arrachés sont emportés par les courants littoraux puis s'accumulent dans des "rentrants" protégés de la côte. L'action propre de l'hydrodynamisme marin est important sur les roches tendres. Les îles volcaniques constituées de cendres sont rapidement érodées par les vagues: dans les îles Lipari, le Vulcanello, petit volcan dont l'activité est historique, a déjà perdu la moitié de son cône. Les organismes participent à l'érosion des côtes: les mollusques lithophages, certaines annelides, perforent les roches dures. Des vers, des crustacés, des bivalves creusent desterriers dans les sédiments meubles. La mer agit également par voie chimique; au dessus du niveau de la mer apparaissent des cavités de dissolution surtout importantes dans les roches calcaires et qui sont dûes à l'action des embruns chargés de sels. Ces cavités ou taffoni, quand elles sont nombreuses, confèrent à la roche une structure alvéolaire déchiquetée commune sur les côtes atlantiques marocaines. Les algues participent également à la destruction chimique. L'érosion continentale ajoute son effet à celle de la mer. Le recul des falaises crayeuses du Pays de Caux est en grande partie due à l'action de la pluie et du gel qui minent la falaise et provoquent son éboulement. La mer déblaie les matériaux éboulés, dégage les silex et les usent en galets. Les galets sont entrainés vers le nord par le courant littoral et déposés jusqu'à la baie de Somme; ils constituent des plages particulièrement inconfortables.

Les planétoïdes, comètes et astéroïdes qui ont formé la planète Terre par leur accrétion contenaient toute l’eau de notre planète. Après cette accrétion, qui s'est terminée il y a 4,55 Ga (milliards d’années), la Terre a connu une période intense de dégazage qui a libéré l’eau sous forme de vapeur par l’intermédiaire des volcans. Aussi longtemps que la température terrestre s’est maintenue au-dessus de 100 °C, cette vapeur fut gardée dans l’atmosphère, créant un effet de serre important. Quand la température est descendue sous les 100 °C, la vapeur atmosphérique a condensé pour former les océans. On ne sait trop quand ceux-ci sont apparus, mais on a des évidences de la présence des océans il y a quelques 3,8 Ga comme en témoignent les premières roches sédimentaires, des roches qui nécessitent la présence d’eau pour se former (altération de massifs rocheux, érosion, transport et dépôt des particules, comme nous l'avons vu au point 2.2.2). Une faible quantité de vapeur d’eau est demeurée dans l’atmosphère, suffisamment pour maintenir un certain niveau d’effet de serre (avec le CO2 venant aussi des volcans) sans lequel notre planète serait une boule de glace. Cela explique aussi que la lithosphère et l’asthénosphère contiennent un immense volume d’eau.

Quelques définitions : structure : arrangement des grains, au niveau microcopique (microstructure) texture : arrangement des grains, au niveau macroscopique (observation visuelle) débit : tendance d'une roche à se débiter suivant des plans préférentiels (cf clivage des minéraux) stratification : agencement en couches, ou strates, de dépôts successifs et horizontaux de sédiments

Une lithosphère océanique froide plonge dans le manteau sous une autre lithosphère océanique (moins froide). Cette lithosphère océanique subductée comprend : Un manteau (lherzolithe déprimée : celle qui a subit une fusion : harzburgite), Une croûte océanique (basalte + gabbro), Des basaltes serpentinisés, Des sédiments océaniques.Le gradient géothermique est faible en avant (près de la fosse) et augmente en allant vers la zone de volcanisme.