Cours de géologie

L'histoire des matériaux de construction, comme celle de la métallurgie, de la verrerie, des matériaux céramiques, remonte à plusieurs millénaires. Son apparition précoce et son développement sont liés aux ressources offertes par la géologie, notamment aux matières premières nécessaires à ces premières manifestations de l'industrie humaine, qui doivent être largement disponibles, peu onéreuses, faciles à exploiter et à transporter. Ces matières premières consistent principalement en matériaux dits de "carrière": pierres et granulats, sables, calcaires, argiles, gypses, feldspaths,… qu'ils soient exploités à l'air libre ou en souterrain. En effet, d'après les codes miniers qui se sont succédés, sont considérés comme matériaux de carrière toutes les substances qui ne figurent pas explicitement sur la liste des matériaux de mine, lesquels comportent essentiellement les minerais métalliques et quelques autres minéraux comme le sel, le soufre, la fluorine. Ainsi, il peut exister des mines à ciel ouvert et des carrières souterraines.

Les grandes crises biologiques correspondent à l’extinction en masse d’espèces sur une durée de l’ordre de 10.000 ans à 1 million d’années. Ces extinctions sont reconnaissables à l’échelle de la planète. On peut en distinguer trois types.

Les roches sédimentaires carbonatées sont uniquement constituées de CaCO3 et/ou de Mg (dolomie). Les processus de précipitation sont physico-chimiques ou biochimiques.

Le gradient géothermique est de 30°C / km : le manteau supérieur peut fondre entre 100 et 250 kilomètres de profondeur. On parle ici de fusion partielle (asthénosphère) des péridots et du pyroxène. On a alors un liquide de type basaltique appelé pyrolite (comme la lherzolite). Cette fusion partielle peut venir des points chauds (bien localisés). L’augmentation de la concentration en eau aide la fusion ; au contraire, l’augmentation de la pression freine la fusion. La baisse de pression dans la zone de rift permet la remontée des fluides de quelques centimètres par an. Les fluides comme l’eau jouent un rôle essentiel en diminuant le point de fusion. En profondeur (à plus de 250 km), sans eau empêche la fusion.

Ce cours aborde les ophiolites, des fragments de planchers océaniques retrouvés dans les montagnes. Il explore leur composition, leur âge, et leur rôle dans l'histoire de la tectonique des plaques. Les ophiolites, principalement constituées de serpentinite, révèlent des informations sur les mécanismes tectoniques passés. Le cours compare également les différences entre lithosphère océanique et série ophiolitique, et examine les implications géologiques des ophiolites dans divers contextes géographiques.

Paris est situé dans la partie centrale du Bassin Parisien. Les formations géologiques s'échelonnent depuis le Crétacé (craie, 65 millions d'années) jusqu'au Tertiaire avec une succession de terrains subhorizontaux empilés sur environ 250m d'épaisseur.

Les ondes sismiques sont des ondes élastiques. L'onde peut traverser un milieu sans modifier durablement ce milieu. Les vibrations engendrées par un séisme se propagent dans toutes les directions. On distingue les ondes de volume qui traversent la Terre et les ondes de surface qui se propagent parallèlement à sa surface.

Les roches magmatiques regroupent les roches éruptives ou volcaniques et les roches endogènes ou plutoniques. Le magma, qui est un mélange de cristaux et d’un liquide, se forme à l’intérieur du globe, à la limite de la lithosphère et de l’asthénosphère (entre 70 et 120 km de profondeur) par une fusion partielle du manteau supérieur.

La destruction du roches constitue la source principale des matériaux du sol. Ce phénomène intéresse aussi bien les roches magmatiques que les roches métamorphiques et sédimentaires.

Le métamorphisme est une transformation sans fusion.

Ce cours explore la géologie complexe du Japon, un archipel volcanique situé à la jonction de plusieurs plaques tectoniques. Il aborde les formations géologiques, les processus de subduction, ainsi que les caractéristiques des arcs volcaniques et des fosses océaniques. Les étudiants découvriront également les différentes structures géologiques présentes sur les îles principales, notamment Honshu et Hokkaido, et les implications de ces formations sur l'activité volcanique et sismique de la région.

L'érosion est un processus géologique fondamental qui résulte de la mobilisation et du transport des matériaux altérés par divers agents naturels tels que le vent, l'eau et la glace. Ce phénomène est particulièrement visible dans les paysages désertiques, où l'érosion éolienne peut créer des formes spécifiques comme les hamadas et les yardangs. L'eau, quant à elle, joue un rôle crucial dans l'érosion fluviale, sculptant les vallées et formant des structures comme les bad lands et les cuestas. À travers ce cours, nous explorerons les différents types d'érosion, leurs mécanismes et les paysages qu'ils engendrent, afin de mieux comprendre comment ces forces naturelles façonnent notre environnement.