Cours de Géologie

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Géologie et matériaux de construction

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.

Géotechnique

Les nappes de charriage : l’exemple des Alpes franco-italiennes

Dans une collision continentale, la plaque chevauchante (ici la plaque africaine) peut s’avancer sur plusieurs centaines de kilomètres sur la plaque chevauchée (ici la plaque eurasiatique), en poussant des lambeaux de la croûte chevauchée (« marge charriée ») : ce sont les nappes de charriage.

Géomorphologie

Diagraphie électrostatique

La diagraphie est un enregistrement continu des variations d’un paramètre donné en fonction de la profondeur (Chapellier, 1987). Il existe des diagraphies instantanées (mesure de la poussée sur l’outil, vitesse d’avancement, poussée des fluides de forage, examen des « cuttings », examen qualitatif et quantitatif de la boue, indices de gaz ou d’huile,..) et différées (sonique, acoustiques, Gamma Ray…). Les diagraphies sont dites différées quand l’enregistrement des données est effectué lors de l’interruption temporaire ou définitive des opérations de forage.

Géophysique

Les étapes de la prospection pétrolière

L'exploration pétrolière commence par l'identification d'indices permettant de supposer où se trouve le pétrole et en quelle quantité. Géologue et géophysicien collaborent à cette enquête minutieuse à fort enjeu économique qui commence à la surface de la terre pour descendre vers le sous-sol.

Géophysique

Nomenclature des roches argileuses

Si l’on excepte le quartz, les argiles sont les minéraux les plus abondants de la lithosphère. En effet:

  • les roches sédimentaires sont les roches les plus abondantes en volume à la surface de la lithosphère;
  • les shales dominent les roches sédimentaires;
  • les argiles sont les principaux constituants des shales.

Géologie des Argiles

Argiles et cycles

Dans le cycle géologique, les minéraux argileux sont restreints aux couches externes. Ils sont principalement formés à partir de minéraux préexistants, par réactions de la croûte terrestre au contact de l’hydrosphère ou de l’atmosphère. Les argiles sont généralement absentes dans les roches de haut température (roches magmatiques et métamorphiques à des T > 500°C). Par contre, elles sont abondantes dans les sols, sédiments, roches sédimentaires ainsi que dans les zones d’altération hydrothermale.

Géologie des Argiles

Introduction à la géologie des Argiles

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...

Géologie des Argiles

Perméabilité des roches et loi de Darcy

La perméabilité d'un milieu poreux correspond à son aptitude à se laisser traverser par un fluide (liquide ou gaz) sous l'effet d'un gradient de pression. Les hydrogéologues et les pétroliers mesurent la perméabilité en darcys (d'après Henri Darcy, 1856). Un darcy correspond à la perméabilité d'un corps assimilé à un milieu continu et isotrope au travers duquel un fluide homogène de viscosité égale à celle de l'eau à 20°C (une centipoise) s'y déplace à la vitesse de 1 cm/s sous l'influence d'un gradient de pression de 1 atm/cm. 1 Darcy = 0,97.10-12 m2.

Hydrogeologie et Hydrologie

Aquifères

L’aquifère est un complexe de deux constituants en interactions : le réservoir et l’eau souterraine.

Hydrogeologie et Hydrologie

Piézométrie et hydrodynamique

La mesure du niveau des eaux souterraines est d'une importance fondamentale dans l'hydrogéologie. Le niveau des eaux souterraines de l'aquifère peut être utilisé pour plusieurs raisons y compris un complot hydrogramme, et la construction d'une carte piézométrique qui est nécessaire afin de connaître l'extension de l'aquifère, la direction et la vitesse de l'écoulement des eaux souterraines, ainsi que leur zones d'accumulation. La mesure de niveau des eaux souterraines est effectuée à l'aide d'une sonde (Figure 1) dont le capteur est réactif à la conductivité de l'eau. Lorsque la sonde atteint le niveau de l'interface air/eau, un contact électrique est établi entre deux tiges métalliques, déclenchant un signal sonore et lumineux.

Hydrogeologie et Hydrologie
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