Cours 2017-2018

Géologie structurale [SGOLB301]

  • 3 crédits
  • 15h+20h
  • 2e quadrimestre
Langue d'enseignement: Français

Acquis d'apprentissage

Ce cours a pour but de fournir les éléments de base et les concepts actuels permettant aux étudiants de comprendre et d'analyser les études scientifiques relatives à ces branches de la Géologie. De plus, au terme du cours, les étudiants devront être en mesure de rédiger un rapport géologique dont le contenu est concis, précis et correct.

Contenu

La première partie du cours détaille la technique des projections stéréographiques en vue de représenter les structures géologiques. La seconde partie du cours s'articule autour des concepts de contraintes et de déformations. Les marqueurs respectifs des contraintes et de la déformation dans les roches sont ensuite détaillés. Enfin, les différents mécanismes de fracturation des roches sont analysés à la lumière de la représentation des contraintes grâce au cercle de Mohr et à l'enveloppe de fracturation de Mohr-Coulomb. Pour les TP, les étudiants ont deux jours de terrain à Rochefort. La première journée est consacrée à la mesure de direction et pendage des couches pour calculer l'ennoyage d'un axe de pli. La seconde journée est consacrée à la mesure de fracturations. les données sont traitées à partir du logiciel "sphéristat".

Table des matières

Introduction: Définition de la Géologie Structurale et Tectonophysique & leurs applications Partie 1: Concepts de contraintes et de déformations - Du scalaire au tenseur - Définition du tenseur des contraintes - Ellipsoïde des contraintes - Calcul sur les composantes (cercle de Mohr) - Marqueurs structuraux des contraintes - Tenseur et marqueurs de la déformation - Ellipsoïde de déformation Partie 2: Contextes tectoniques de la croûte terrestre - Rappels sur la Tectonique des plaques - Cycle de Wilson - Architecture des chaînes de montagnes - Présentation d'exemples de chaînes de montagnes (Taiwan, Himalaya, ...) Partie 3: Projections stéréographiques - Présentation des différents types de projection stéréographique - Représentation d'une ligne et d'un plan - Applications (axes d'un pli, calculs de stabilité de pente) Partie 4: Séismologie & mécanique des roches - Rappels des différents types d'ondes sismiques - Evaluation d'un épicentre - Magnitude et intensité - Mécanismes au foyer - Elasticité-Plasticité-Viscosité

Description des exercices

Les travaux pratiques & exercices se scindent en trois parties : - la première partie reprend un ensemble d'exercices sur les différentes notions vues au cours théorique et en particulier sur les concepts de contraintes et de déformation et sur la technique des projections stéréographiques ; - la deuxième partie consiste en une journée de terrain dans la vallée de la Vesdre où les marqueurs des contraintes et déformation, ainsi que les différentes associations entre les plis et les failles sont observées, décrits et interpréter ; - la lecture et la compréhension d'un article en Anglais traitant de Géologie structurale et/ou Tectonophysique en vue d'une présentation orale représente un travail personnel pour l'étudiant.

Disciplines

Sciences exactes et naturelles

Pré-requis

Les unités d’enseignement d’une des propositions suivantes:

  1. Fondements de la géologie (minéralogie, pétrologie, tectonique des plaques) [SGOLB101]
  2. Pratiques de cartographie géologique [SGOLB208]

Méthodes d'enseignement

Après avoir appris à observer et à décrire les objets géologiques lors des deux premières années de Baccalauréat, les étudiants progressent dans l'acquisition d'une démarche scientifique en apprenant à interpréter et à quantifier au travers des structures géologiques. De plus, l'acquisition d'une certaine autonomie d'apprentissage et d'une capacité de communiquer constituent des éléments cruciaux pour de futurs géologues professionnels. L'aspect interprétatif est acquis lors du cours théorique et des travaux pratiques en apprenant à établir un lien entre, d'une part, les structures géologiques observées et d'autre part, les concepts de contraintes et de déformation. L'aspect quantitatif est abordé lors d'exercices nécessitant l'utilisation de paramètres réalistes simulant le comportement mécanique des matériaux rocheux. Par ailleurs, l'usage des projections stéréographiques est clairement un outil permettant aux futurs géologues d'acquérir l'approche quantitative. L'analyse personnelle d'un article scientifique et la présentation orale d'une synthèse participent à l'apprentissage d'une autonomie de travail et d'une capacité de communiquer. Cette stratégie générale d'apprentissage contribue à fournir aux futurs géologues les éléments nécessaires pour leur future carrière où ils seront amenés à prendre des décisions et à agir.

Mode d'évaluation

Examen oral (présentation synthétique d'un article de Géologie Structurale et/ou de Tectonophysique) + examen écrit sur les TP.

Sources, références et supports éventuels

Ragan D. 2009. Structural geology : an introduction to geometrical techniques. Cambridge University press. ISBN 978-0-521-89758-7 Pollard D., Fletcher C., 2008. Fundamentals of structural geology. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-83927-0

Langue d'enseignement

Français

Lieu de l'activité

NAMUR

Faculté organisatrice

Faculté des sciences
Rue de Bruxelles, 61
5000 NAMUR