L2 Sciences de la Terre

Baccalauréat général avec au moins une spécialité scientifique en terminale (et particulièrement la spécialité SVT ou Physique-Chimie en 1ère et Tale). Bases de géologie de 1ère année de Licence : introduction à la sédimentologie, hydrologie, tectonique, cartographie, volcanologie.

Ce module introduit les concepts de la géomorphologie et de l’évolution des formes du paysage. Aussi, les bases des techniques d’imagerie par télédétection aéroportée et spatiale (imagerie optique, lidar, radar, stéréoscopie, MNT numérique) ainsi que les méthodologies d’interprétations sont enseignées.
Plusieurs thèmes sont détaillés en cours et TP : hydrographie, volcanisme, tectonique, glaciologie, domaine éolien.
Les TP se font essentiellement à l’aide des outils de Système d’Information Géographique (SIG) informatique avec visualisation 3D.

Les Objectifs d’Apprentissage Visés de cette UE sont :

A la fin de cette UE, l’étudiant sera en mesure de décrire les paysages et les photographies aériennes et satellites en identifiant les objets géologiques importants. Il sera en mesure de synthétiser les observations sous forme schématique. L’étudiant pourra également interpréter l’assemblage de ces objets pour proposer des processus géologiques de formation ainsi qu’une reconstruction de l’histoire géologique. L’étudiant sera capable de quantifier les paramètres géomorphologiques les plus simples (pentes, volumes, pendages…). Enfin, il aura acquis la méthodologie nécessaire à la présentation et l’argumentation d’un résultat scientifique à l’oral et à l’écrit.

Initiation a la géomorphologie, Jean-Louis Chaput... . - 2e édition mise a jour . - Paris : Ellipses , impr. 2005, cop. 2006 . - 1 vol. (172 p.) : ill., couv. ill. en coul. ; 24 cm . - (Universités - Géographie - 1997- - 1286-9791 - Collection - 21 - Bibliogr. p. [167]-168 – ISBN 2-7298-2541-X. (br.) :
Géomorphologie, Roger Coque . - 6e édition . - Paris :A. Colin , impr. 2002 . - 1 vol. (502 p.) : ill., couv. ill. en coul. ; 24 cm . - (U - Série Géographie - 1968- - 0768-2875 - Collection - 21 - Bibliogr. p. 481-482. Bibliogr. dispersé. Index - Autres tirages : 2003, 2006 - ISBN 2-200-26373-2. (br.).
Les formes du relief terrestre : notions de géomorphologie, Max Derruau . - 8e édition . - Paris :A. Colin , DL 2010 . - 1 vol. (238 p.) : ill., cartes, couv. ill. en coul. ; 25 cm . - (U - Se´rie Géographie - 1968- - 0768-2875 - Collection - 21 - Bibliogr. p. [215]-216. Index - ISBN 978-2-200-24428-6. (br.).

Cette unité d’enseignement utilise les savoirs / connaissances acquis au cours de la licence de Sciences de la Terre (L1S1, L1S2 et L2S3). L’étudiant devra notamment mobiliser les apprentissages acquis dans les enseignements dispensés en Chimie en Géosciences et Cristallographie et Minéralogie au S3 ainsi que Pétrologie magmatique et métamorphique au S4

La grande variété de composition chimique des roches et des fluides à la surface de la Terre reflète la distribution des éléments chimiques dans les différentes enveloppes terrestres et les processus géologiques qui en sont responsables. La géochimie élémentaire se sert de la composition en éléments majeurs, mineurs et traces des différents types de roches ou fluides que l’on peut échantillonner à la surface terrestre pour comprendre comment se sont formés ces roches/fluides à travers les temps géologiques. En particulier, les différents processus géologiques causent des fractionnements élémentaires importants dans les enveloppes profondes et superficielles (magmatisme, altération, érosion, interaction eau/roche, etc…) qu’il est important de connaître pour pouvoir décoder l’histoire des roches/fluides.

Le comportement des éléments au cours de la formation et de l’évolution des magmas sera expliqué avec pour but la compréhension de la formation des différentes enveloppes terrestres depuis la composition chimique initiale de la Terre. La composition élémentaire des enveloppes croûte continentale/océanique sera discutée à travers la composition minéralogique des roches sédimentaires, magmatiques et métamorphiques et celle du manteau supérieur terrestre à l’aide de la composition des péridotites et des roches magmatiques. Le comportement d’éléments légers comme l’O ou le C dans les enveloppes superficielles/profondes sera discuté et servira à illustrer les processus géologiques à grande échelle et donc le cycle de ces éléments sur Terre impliquant des transferts depuis des enveloppes profondes vers des enveloppes superficielles et inversement.

Les Objectifs d’Apprentissage Visés de cette UE sont :

Connaître, comprendre et restituer le comportement général des éléments majeurs et traces au cours des processus opérant en géosciences, en particulier les fractionnements élémentaires associés à ces processus (magmatisme, altération, érosion, interaction eau/roche, etc…) Comprendre, pour un élément ou un groupe d’éléments donnés, la notion de coefficient de partage et de distribution entre différentes entités (minéraux, roches, fluides) et ce qu’elle gouverne dans les processus géologiques. Comprendre et reconnaître la distribution des éléments majeurs et traces dans les différentes enveloppes terrestres internes/externes (manteau terrestre, croûtes, océan...). Examiner la composition géochimique en élément majeurs et traces d’un minéral, d’une roche, d’un fluide à partir de tableaux de données et représentations graphiques conventionnelles et en extraire l’information importante. Réaliser un bilan de masse et analyser/évaluer la relation entre minéralogie des roches et composition en éléments majeurs/traces.

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 – 14 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.

Avoir suivi des UE de Géologie en 1ère année de l’Université.

L’ingénierie environnementale et géotechnique est le principal débouché professionnel des étudiants en Sciences de la Terre et de L’Univers. Il s’agit notamment de prévenir, d’analyser et de traiter les dégradations de l’environnement liées à l’utilisation du sol et du sous-sol. La géotechnique permet aussi d’étudier les interactions entre le sol et les infrastructures (bâtiments, route, pont,…).
Dans le cadre de cette option il s’agit de découvrir les principales missions géotechniques en réalisant des sorties sur le terrain, des travaux pratiques, d’utiliser des logiciels dont on se sert dans les bureaux d’étude, de réaliser des études historiques et bibliographiques. Quelques séances plus théoriques permettant d’acquérir des notions de mécanique des milieux continus auront également lieux.

Les Objectifs d’Apprentissage Visés de cette UE sont :

Evaluer les risques d’origine naturel et anthropique dans le cadre d’une étude d’ingénierie géotechnique et environnementale. Diagnostiquer les origines de désordres géotechniques. Réaliser des analyses pour caractériser les sols d’un point de vue géotechnique à travers des travaux pratiques (TP). Manipuler des logiciels de stabilité de pente. Découvrir l’ingénierie en géologie appliquée et en géotechnique

Niveau Baccalauréat Scientifique en SVT, Mathématique, Physique et Chimie
Notions d’observation en géologie
Notions de géométrie dans l’espace
Notions de physique du mouvement et sur la lumière

L’objectif de cette UE est de comprendre l’histoire du système solaire par une approche comparative des différents corps planétaires. Elle permet initier aux techniques instrumentales et aux méthodes d’analyses des surfaces planétaires.

• Formation et histoire du Système solaire (CM 2h)
• Les météorites – Classification/Méthodes d’analyse/Observation (CM 1h/TP 2h)
• Le mouvement des astres et des planètes (CM 1h/TD 2h)
• Historique et instrumentation des missions spatiales du système solaire (CM 2h)
• La Planète Mars: morphologie et interactions surface/climat. Initiation à la cartographie planétaire (CM/TD 3h)
• Les cratères d’impact : morphologie, formation et minéralogie (CM 1h/TD 2h)
• Petits corps (Comètes, astéroïdes), satellites et objets transneptuniens. Analyse des observations de météores (CM/TD 3h)
• La Lune : histoire et formation. Observation de la surface au télescope et imagerie. Datation des surfaces lunaires (CM 1h/TP 3H)
• Les planètes géantes (CM 2h)

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

Comprendre l’évolution de la vision du système solaire au cours des siècles. L’étudiant sera confronté aux différentes visions historiques du système solaire et de la forme de la Terre. A partir de documents historiques, il comprendra comment les astronomes ont pu valider le système héliocentrique et la forme aplatie de la Terre. Comprendre le mouvement des astres et des planètes : A partir d’observations astronomiques que l’étudiant peut faire tous les jours (Mouvement du Soleil, Phases de la Lune, mouvement des planètes), l’étudiant sera capable de comprendre le mouvement des astres pouvant expliquer les observations. Reconnaitre une météorite parmi des roches terrestres et connaitre les grandes classes de météorites et d’impactites : L’étudiant observera et distinguera les grandes classes de météorites et d’impactites. Grâce aux observations, l’étudiant apprendra les critères d’identification des météorites et comprendra leurs origines et les transformations minéralogiques associées au métamorphisme d’impact. S’initier aux techniques instrumentales et méthodes d’analyses des surfaces planétaires : A partir d’exemples de missions spatiales actuelles, présentes et futures, l’étudiant sera capable de comprendre le fonctionnement de différents instruments embarqués et utile pour l’étude des surface planétaires (Imagerie, spectroscopie, gravimétrie,..). Observer et analyser une image d’une surface planétaire : Après avoir appris les principales caractéristiques morphologiques des différents corps du système solaire, l’étudiant observera des images de Mars, de la Lune, de comètes, d’astéroïdes et de satellites glacés pour identifier les différents processus actifs sur les différents corps planétaires.

Géologie des planètes et des satellites, Christophe Sotin, Olivier Grasset, Gabriel Tobie, Dunod, 2009.

Programme de Géosciences de 1ere année de Licence des parcours Biologie-Chimie-Sciences de la Terre ou Physique-Chimie-Sciences de la Terre
Connaître les notions fondamentales associées à l’échelle des temps géologiques (comme elle est élaborée et représentée)
Connaitre la définition d’un fossile et avoir des notions sur les processus de fossilisation.

Ce module présente l’histoire de notre planète au cours des temps géologiques depuis la formation de la Terre, les premiers vestiges de l’activité biologique et les hypothèses sur l’origine de la vie.
Une étude des roches exogènes précambriennes (par exemple: stromatolites, gisements de fer rubané), est présentée afin de comprendre l’évolution initiale de l’atmosphère et de l’hydrosphère. Ce long voyage dans le temps se poursuit avec l’explosion cambrienne et les grandes étapes de la conquête du milieu terrestre et du milieu aérien jusqu’à la fin de l’Ere Cénozoïque.
Enfin, les grandes étapes de la diversification de la vie, les corrélations avec les changements environnementaux, les radiations et extinctions ainsi que les notions de crise biologique sont amplement traitées. Des séances de TP sur fossiles complètent cette formation.

Les Objectifs d’Apprentissage Visés de cette UE sont :

Estimer la mesure du temps en géologie. Il s’agira pour l’étudiant d’intégrer les notions de base sur la mesure du temps au-delà des époques historiques en interprétant des phénomènes géologiques et biologiques enregistrés dans les roches et par les fossiles à travers une double approche basée sur la chronologie absolue à partir de la décroissance radioactive de certains éléments chimiques (méthodes K-Ar, Rb-Sr et du carbone 14) et sur la chronologie relative d'événements à partir d'exemples et d'observations sur des fossiles Maitriser les outils permettant les reconstructions paléogéographiques. L’étudiant pourra reconstruire les positions des continents au cours de l’histoire de la Terre en utilisant les concepts des anomalies magnétiques marines et des enregistrements paléomagnétiques continentaux. Reconnaitre les principaux groupes taxonomiques.  L’étudiant observera et distinguera les grandes familles d’organismes fossiles par l’étude des groupes taxonomiques les plus significatifs. Des compétences de description macroscopique et microscopique (manipulation de microscopes) seront mobilisées. Interpréter les modalités d’évolution des organismes. L’étudiant pourra encadrer l’évolution des taxons le plus significatifs dans un contexte paléogéographique et paléoclimatique et déterminera les liens avec les principales crises de la biosphère.

Amaudric du Chaffuat, S. (2008). La Terre et la Vie, quatre milliards d’années d’histoire, Focus, CRDP Académie de Grenoble Ed.
Gargaud M. et coll. (2003). Les traces du vivant. Presses Universitaires de Bordeaux Ed.
Gargaud M. et coll. (2005). Des atomes aux planètes habitables. Presses Universitaires de Bordeaux Ed.
F. , Evolution de la biosphère et événements géologiques, Gordon & Breach, 199
P. et al. La mesure du temps dans l'histoire de la Terre. Vuiber 2005.

Avoir suivi des UE de Géologie en 1ère année de l’Université.

Initiation à la tectonique à partir de l'étude géométrique des structures nées de la déformation des formations géologiques. Rappels sur les notions de force et de contrainte. Les structures élémentaires (plis, failles) : reconnaissance morphologique, mode de formation, organisation géométrique. L'évolution spatiale et temporelle des zones déformées (sur une base de données chrono-stratigraphiques avec discordance, cachetage, subsidence). Mise en relation étroite avec les cartes géologiques : maîtrise de la lecture des cartes et de l'interprétation contrôlée de l'organisation géométrique des formations géologiques.

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

Acquérir les concepts et le vocabulaire de base dans le domaine de la tectonique. Reconnaitre les objets de la déformation, à les décrire, et à les interpréter en termes de contraintes. Lire une carte topographique, de faire lien avec la géologie grâce à la cartographie, et finalement d’interpréter la structure en profondeur via la réalisation de coupes géologiques. Représenter un jeu de données tectoniques sous forme de projection stéréographique.

Notions de bases de la chimie minérale et de la thermodynamique ainsi que de la minéralogie, la minéralogie optique, et la cristallographie.

Contenu : Certains processus internes subis par notre planète aboutissent à la genèse des magmas. S’ils se refroidissent en profondeur, ils formeront des roches plutoniques ; s’ils le font en surface, ils formeront des roches volcaniques. L’interaction des roches préexistantes avec la pression, la température et/ou des magmas (dans un contexte géodynamique donné) aboutira à la genèse de roches métamorphiques.
Les paragenèses minérales présentes dans ces roches résultent d’une évolution complexe et obéissent à un équilibre thermodynamique qui change au cours de leurs histoire : refroidissement d’un magma et recristallisation à l’état solide.

Le module comporte 5 grandes parties :

1. La caractérisation minéralogique pétrographique et géochimique des roches magmatiques (plutoniques et volcaniques) : critères macroscopiques et microscopiques de reconnaissance de minéraux cardinaux (les principaux formateurs de roches), classification modal (diagrammes de Streckeinsen) et séries de Bowen, classification basée sur les éléments majeurs et la norme CIPW. Reconnaissance de formules structurales de minéraux formateurs de roches ainsi que les principales textures en lame mince.
2. Les équilibres minéralogiques dans les roches magmatiques et métamorphiques : systèmes binaires et ternaires.
3. Introduction au rôle joué par les éléments majeurs et en trace dans les réservoirs terrestres : évolution magmatique par cristallisation fractionnée, les séries magmatiques, notions de compatibilité et incompatibilité, les spectres multiéléments normalisés.

3.1. De la fusion mantellique à la subduction : fusion partielle sèche et hydratée, la genèse des MORB-accrétion océanique-dorsales, évolution de la croûte océanique, le devenir de la croûte océanique.
4. Introduction à la pétrologie métamorphique : les facteurs du métamorphisme, réactions minéralogiques et transformations polymorphiques, classification de roches métamorphiques, les faciès et gradients métamorphiques.
5. Introduction à la volcanologie.

TP : Reconnaissance, identification et description (pétrographie) au microscope polarisant des principaux minéraux silicatés formateurs de roches magmatiques et métamorphiques, par famille : nésosilicates et nésosubsilicates, inosilicates, phyllosilicate, et tectosilicates. Analyse de textures et identification des paragenèses minérales dans les roches magmatiques et métamorphiques.

TD : Analyses et interprétation de l’évolution des paragenèses minérales et les paramètres physicochimiques associés, l’association entre la géochimie des minéraux et la pétrographie à pétrologie.

« Les Objectifs d'Apprentissage Visés de cette UE sont :

Reconnaître les principales caractéristiques minéralo-chimiques et pétrologiques des roches magmatiques et métamorphiques. L’étudiant reconnaitra en macroscopie et microscopie les principaux minéraux formateurs de roches. Il sera capable de reconnaitre et identifier les différents rôles des éléments chimiques (majeurs et en trace) en fonction de leurs concentrations dans les minéraux et roches étudiés. Comprendre l’association qui existe entre la minéralogie et la géochimie (éléments majeurs et en trace). L’étudiant comprendra qu’il existe un lien direct entre la minéralogie et les différentes concentrations en éléments chimiques dans les minéraux étudiés. Appliquer cette compréhension afin de mieux caractériser les roches magmatiques et métamorphiques. L’étudiant appliquera ces connaissances acquises afin d’envisager l’origine(s) et l’histoire(s) de(s) formation(s) des minéraux et roches. L’étudiant fera également appel et appliquera d’autres paramètres (en plus de la composition minéralo-chimique) tels que la pression, la température, le temps et l’espace qui jouent un rôle primordial dans la genèse des roches. Analyser les différentes caractérisations minéralo-chimiques faites et les associer à une genèse pétrologique probable. L’étudiant analysera les différentes possibilités, les plus logiques et les plus probables. Évaluer les différentes possibilités de genèse et d’évolution des minéraux et roches étudiés afin d’obtenir des arguments solides qui favorisent l’idée la plus probable. L’étudiant évaluera les observations et analyses faites afin de confronter les différentes idées et théories sur les origines des minéraux et roches étudiés. Créer et proposer une ou des hypothèses sur la genèse et l’évolution des minéraux et roches étudiés et les associer à un contexte géologique. L’étudiant apprendra à concevoir des hypothèses de genèse de minéraux et de roches et favorisera la plus plausible.

Avoir suivi des UE de Géologie en 1ère année de l’Université.

Le cours montre les principales méthodes d’étude géophysique de l’intérieur profond de la Terre (Sismique, gravimétrie, géomagnétisme et géothermie) et apporte aux étudiants les bases de la géodynamique. La dynamique interne de la Terre est traitée du point de vue des mouvements de convection et de la tectonique des plaques. On abordera la description mathématique et cinématique des mouvements ainsi que de l’analyse des forces principales et des répercussions morphologiques à grande échelle. Des outils importants pour la détermination des mouvements (paléomagnétisme) et de l’état des contraintes à l’intérieur de la Terre (sismotectonique) seront présentés

Distribution des températures dans la Terre, convection, cinétique du mouvement des plaques, forces contrôlant le mouvement des plaques.

Les Objectifs d’Apprentissage Visés de cette UE sont :

Analyse : Analyser le mouvement des plaques ; analyser les processus agissant à l'intérieur de la Terre et les contraintes provoquées. Interprétation : Interpréter les variations de topographie terrestre ; interpréter des images de tomographie sismique en termes de variation de température.

Avoir suivi des UE de Géologie en 1ère année de l’Université.

Programme :

Les principes de base en cristallographie :  maille, systèmes cristallins, réseau de Bravais, règles de Pauling, de substitutions, symétrie d’orientation et leur représentation. Classification minéralogique : les silicates et non silicates. Quelques minéraux d'exception : gemmologie et minéraux de synthèse. Introduction à la minéralogie environnementale et techniques de caractérisation minéralogique (DRX, MEB etc)

Les Objectifs d’Apprentissage Visés de cette UE sont :

Analyser et décrire selon des critères et un vocabulaire spécifique les différents minéraux avec pour finalité leur identification. Déterminer les divers éléments de symétrie des minéraux en fonction de leur système cristallin. Analyser et exploiter des données analytiques obtenues par différents outils pour comprendre l’organisation cristalline et identifier les minéraux et leurs propriétés. Analyser et exploiter des données scientifiques pour comprendre l’importance de la minéralogie. Il s’agira pour l’étudiant de se confronter à la complexité de l’organisation structurale des minéraux à diverses échelles, du macroscopique au microscopique. L’étudiant sera amené à examiner, décrire et analyser des échantillons macroscopiques mais aussi au microscope polarisant. Il développera un esprit critique et de synthèse et sera solliciter pour argumenter aussi souvent que possible ses déterminations. Il manipulera des données grâce à des outils mathématiques simples et des concepts de géochimie pour retrouver les caractéristiques cristallographiques ou cristallochimiques de certains minéraux. L’étudiant appréhendera la réactivité minérale en fonction des propriétés cristallographiques en se basant sur des données de la littérature scientifique.

Le but de cette UE est de permettre aux étudiants d’appréhender la diversité minéralogique des matériaux terrestres.
L’UE abordera dans un premier temps toutes les notions fondamentales permettant de comprendre les propriétés et les caractéristiques des minéraux ainsi que la diversité minérale et sa classification.
La visualisation et la compréhension de la structure minérale se feront grâce à l’utilisation de logiciels ad hoc (Crystal maker, Vesta…) mais aussi via la manipulation des concepts cristallographiques à l’aide d’outils mathématiques et physiques simples proposée pour le dépouillement de données analytiques par exemple.
Des travaux scientifiques seront étudiés permettant à l’étudiant de comprendre les diverses problématiques actuelles liées à la minéralogie et de mobiliser ses capacités de synthèse et de présentation.
Les sessions pratiques permettront à l’étudiant de confronter son savoir théorique à la pratique grâce à l’observation et la description macroscopique et microscopique des caractéristiques des principaux minéraux de la croûte terrestre.

J.-M. Montel, F. Martin 2014. Minéralogie - Cours et exercices corrigés. Dunod 2014 - 224 p. EAN13 : 9782100600120.
A. Provost, C. Langlois. 2011. Mini manuel de géologie - Roches et Géochimie - Cours et exercices corrigés. Dunod, 244 p., EAN13 : 9782100566518.

Concepts du collège et du lycée en géologie: roches, minéraux, structure du globe, tectonique des plaques
Concepts du collège et du lycée en chimie : quantité de matière (mole), masse, volume, concentration, constante d’équilibre chimique, constante d’acidité, quotient de réaction. Calcul avec des log et des puissances de 10.

Objectifs :
Cette UE a pour objectif la compréhension et l’utilisation de la chimie générale appliquée aux Géosciences.

Contenu :
Le cours sera organisé en trois temps distincts. Une première partie se consacrera à l'illustration de l'intérêt de la thermodynamique chimique pour répondre à des questions en lien avec les géosciences (réactions chimiques, stabilité des minéraux, cristllisation différenciée). Une seconde partie détaillera l'utilisation de la chimie pour l'étude des milieux aquatiques (loi d’action de masse, équilibres chimiques, saturation et solubilité, acide-base, pH de l’eau). Enfin, dans une dernière partie seront abordés les concepts d'oxydoréduction appliqués aux géosciences et aux géomatériaux (dynamique des métaux dans les sols, corrosion).

Plan du cours :

Le cours est organisé avec 11 séances de cours, 7 séances de TD et 4 séances de TP afin de mettre en application les concepts vus dans cette UE.

Les séances de Cours/TD illustreront les aspects suivants :                                                                                                                                                                                                                                                                                                             
-Premier et second principes de la thermodynamique (réactions endo/exothermiques, enthalpie, enthalpie libre de réaction, avancement d'une réaction chimique, loi d'action de masse). 
-Diagramme des phases et stabilité des minéraux (cristallisation d'un magma, exsolution, métamorphisme).
-Application en TD en lien avec les géosciences (stabilité des minéraux, cristallisation d'un magma, production de géomatériaux, formation de gisement de gaz)
-Bases de géochimie des eaux et équilibres chimique en milieu aqueux (caractéristiques de la molécule d'eau dans le système Terre, solubilité, acides et bases, pH, système carbonate) 
-Application en TD en lien avec des systèmes naturels (équilibre chimique dans une rivière, lors de l'altération d'une roche, dans un sol, ou lors du déversement d'une contamination, diagramme de Sillen)
-Intérêt de l'oxydoréduction en Sciences de la Terre at application en géosciences (diagramme potentiel-pH, formation de gisement de géoressources, dynamique de contaminants dans les sols, corrosion).

Séances de TP : dans le détail, la première séance de TP illustrera le lien entre observation minéralogique d'une roche et composition chimique de ses minéraux (utilisation d'un Fluo-X portatif). Les deux séances suivantes suivront une progression logique afin de mettre en évidence le principe de solubilité d'un sel, et la quantification des concentrations en solution par chromatographie ionique. Enfin, la dernière séance permettra de quantifier le système carbonate dans les eaux naturelles au travers de la mesure de l'alcalinité.

Les Objectifs d’Apprentissage Visés de cette UE sont :

-Compréhension de l'intérêt de la thermodynamique chimique dans les Sciences de la Terre et applications des 1er et 2ème principes.
   -Calculer et appliquer la notion d'équilibres chimiques lors de réactions caractéristiques en géosciences (cristallisation/différentiation d'un magma, altération des roches par l'eau...)
- D'apprendre les bases de géochimie des eaux et leurs applications en système naturels (acide-base, système carbonate, réactions redox).

L'UE sera évaluée par une partie de contrôle continu au cours de la formation, reposant sur 3-5 tests réalisés en début de séances de TD pour s'assurer de la maitrise des concepts généraux du cours (25 %) et par un compte-rendu final de TP portant sur les 4 séances réalisées (25 %). L'examen terminal, qui demandera aux étudiants d'appliquer les grands principes de chimie pour les Géosciences, comptera pour 50 % de la note.

Catherine E. Housecroft & Alan G. Shape, 2018, Inorganic Chemistry, Fifth Edition, Pearson Education Limited

William M. White, 2013, Geochemistry, Chichester, West Sussex : Hoboken, NJ : Wiley-Blackwell

Gil Michard, 2002, Chimie des Eaux Naturelles : principe de géochimie des eaux, Editions Publisud 

Laura Sigg, Philippe Behra, Werner Stumm, 2022, Chimie des milieux aquatiques, 5ème édition, DUNOD Editions

Avoir suivi des UE de Géologie en 1ère année de l’Université.

Contenu :
Le cours montre les principales méthodes d’étude géophysique de l’intérieur profond de la Terre (Sismique, gravimétrie, géomagnétisme et géothermie) et apporte aux étudiants les bases de la géodynamique. La dynamique interne de la Terre est traitée du point de vue des mouvements de convection et de la tectonique des plaques. On abordera la description mathématique et cinématique des mouvements ainsi que de l’analyse des forces principales et des répercussions morphologiques à grande échelle. Des outils importants pour la détermination des mouvements (paléomagnétisme) et de l’état des contraintes à l’intérieur de la Terre (sismotectonique) seront présentés

Propagation des ondes à l'intérieur du Globe et structure sismique de la Terre, séismes, mécanismes au foyer Gravité et magnétisme, distribution des densités dans la Terre

Les Objectifs d’Apprentissage Visés de cette UE sont :

Observer les différentes ondes dans un sismogramme et la propagation des rais sismiques à travers la Terre Analyser  une carte de mécanismes au foyer ; savoir analyser une carte d'anomalies de Bouguer. Interpréter les temps d'arrivée d'ondes sismiques ; interpréter la distribution des contraintes à partir de mécanismes au foyer.

L’étudiant devra connaître les notions de bases sur le cycle géologique et plus particulièrement le cycle sédimentaire. Il devra également connaître les principes fondamentaux de stratigraphie. Enfin, l’observation préalable de roches sédimentaires est souhaitée.

Objectifs :
Les objectifs de ce module sont i) de présenter et définir le cycle sédimentaire depuis la production des sédiments jusqu’à la formation des roches sédimentaires ; et ii) de présenter et étudier les principaux environnements de dépôts sédimentaires.

Description :
Cette UE est constituée par des enseignements de cours magistraux et de travaux pratiques répartis comme suit :
Des heures de CM sont consacrées au cycle sédimentaire (production, transport, dépôt, diagenèse) et aux principaux environnements sédimentaires (fluviatiles, lacustres, évaporitiques, plate-formes, bassin profond). Les environnements de dépôts sont abordés selon deux aspects : i) paysages actuels et processus de sédimentation ; et ii) paysages anciens et faciès sédimentaires.
Les TP qui reposent principalement sur des observations macroscopiques et microscopiques de roches et de carottes sédimentaires prélevées dans les environnements sédimentaires présentés en CM. Il s’agit de décrire les échantillons observés, et de les replacer dans leur environnement de dépôt.

Les Objectifs d’Apprentissage Visés de cette UE sont :

Reconnaître et décrire les roches sédimentaires. L’étudiant observera et distinguera les grandes familles de roches sédimentaires par la manipulation d’échantillons. Des compétences de description macroscopique et microscopique (manipulation de microscopes) seront mobilisées. Interpréter les modalités de formation des roches. L’étudiant pourra évaluer l’origine des roches, concevoir leurs modalités de formation, et en déduire leur environnement de dépôt, en lien avec les connaissances acquises pendant les cours magistraux. Estimer les mesures du temps et de l’espace en géologie. Il s’agira pour l’étudiant d’intégrer les principes fondamentaux de stratigraphie, permettant de transcrire un environnement passé en paysage dynamique actuel et vice versa. L’étudiant décrira les faciès successifs de carottes et d’affleurements sédimentaires (en TP et en CM) et devra les transposés en termes d’environnements et d’évolution dynamique de paysages. Comprendre les processus sédimentaires. L’étudiant intégrera l’ensemble des concepts vus précédemment pour concevoir un modèle de fonctionnement global du cycle sédimentaire, intégrant la production, le transport et le dépôt de matériel sédimentaire, ainsi que les processus de diagenèse permettant de transformer un sédiment meuble en roche sédimentaire.

• Boillot, G., Huchon, P. et Lagabrielle, Y., 2008. Introduction à la géologie. Dunod, Paris, 217 pp., ISBN: 978-2-10-051530-1
• Renard, M., Lagabrielle, Y., Martin, E., de Rafélis, M., 2021. Eléments de géologie, 17ème édition du « Pomerol », Dunod, Paris, 1142 pp. ISBN: 978-2-10-072480-2
• Chamley, H., Deconinck, J.F., 2011, Bases de Sédimentologie, 3ème Edition, Sciences Sup, Dunod.
• Cojan, I., Renard, M., 2013. Sedimentologie, 3ème Edition, Dunod.
• Robert, C. et R. Bousquet, 2013. Géosciences, La dynamique du système Terre. Belin, Paris, 1160 pp., ISBN: 978-2-7011-3816-9

Attendus de l'UE Langue-Anglais2 : Niveau B1 minimum dans les 5 compétences linguistiques

ANGLAIS GÉNÉRAL. Cette UE s'inscrit dans la continuité de l'UE Langue-Anglais1 : on prolongera notamment le
travail sur la prononciation ainsi que 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 tels que Science et Technologie, Médias et Réseaux sociaux.
L'interaction se fait à travers des documents écrits et/ou audiovisuels centrés sur une problématique et un scénario de
communication et/ou dans la cadre d'un projet tout au long du semestre. La communication interculturelle pourra être abordée dans le cadre du cours.

Le travail se fera par groupes de niveau.

Cette UE est disponible sous forme de ressources numériques avec une partie de présentiel :

l’équivalent de 18h de cours/td sous forme de ressources numériques (vidéos, ppt, pdf,…) 2 fois 1h30 d’amphi débat retransmis en streaming sur un thème 2 fois 1h30 de TD sur un thème

Le plan est le suivant :
I- Causes anthropiques des changements globaux : évolution de la place de l'être humain dans la nature
II- Érosion de la biodiversité et changement climatique
III- Comment répondre aux changements globaux : adaptation et actions

Cette unité d’enseignement transversale vise à donner à tout étudiant de 1er cycle de l’université Paris Saclay des notions de bases sur les enjeux de la transition écologique à mener dans les décennies à venir pour dépasser les grandes crises environnementales, notamment concernant le changement climatique et l’érosion de la biodiversité.

Ce cours fait suite au cours du premier semestre intitulé Mathématiques en géosciences : Algèbre et champs vectoriels. Il fait appel aux notions sur les intégrales, les statistiques et les probabilités niveau bac scientifique.

Description : Dans ce cours, nous aborderons différentes méthodes de calcul d'intégrales, la résolution d'équations différentielles simples, les lois de probabilités, les variables aléatoires, les statistiques et la quantification des incertitudes de mesures. Chaque notion sera abordée comme outil adapté à la résolution de problèmes tirés d'exemples en géosciences.

Les Objectifs d'Apprentissage Visés de cette UE sont :

Mobiliser les méthodes de calcul d'intégrales, de résolution d'équations différentielles et de calculs statistiques dans le cadre des problématiques des sciences de la Terre.
Définir et manipuler les fonctions et leurs dérivées pour leur usage courant en calculs numériques.
Reconnaitre et exprimer le comportement d'une variable aléatoire.
Quantifier des incertitudes de mesures.
Prendre confiance dans ses capacités de calculs, en faisant soi-même de nombreux exercices sur les notions abordées en cours et en TD.

http://www.breves-de-maths.fr/

• Mathematics, a Simple tool for geologists, 2d edition, David Waltham, Blackwell science.
• Bases de mathématiques pour la géologie et la géographie, Cours et exercices corrigés, Sandrine Fleurant, Cyril Fleurant, Collection : Sciences Sup, Dunod, Parution : mars 2016

Cette UE, sous un format cours/TDs, vise à aborder les grands enjeux environnementaux remis en perspective par des travaux en sciences humaines et sociales. Parmi les enjeux abordés, on peut citer: le changement climatique, le développement durable, l'industrie nucléaire et la gestion des risques, la pollution, l'anthropocène...

Savoir susciter la réflexion sur des questions scientifiques à forts enjeux sociétaux ;Développer un sens critique ;
Apprendre à lire des textes en relevant la structuration de l’argumentation;
Développer la rigueur de la lecture;
Travailler sur des notions et les comprendre;
Savoir travailler son vocabulaire et l’enrichir à partir de ces textes; 
Travailler en équipe / préparer un exposé à l'oral;
Travailler des compétences professionnelles (qualités de synthèse et d’argumentation, etc…).

L'UE est organisée en 8 séances de 3 heures qui alternent séances de travail avec l'enseignant et séances de travail en autonomie de manière collective. Les différents thèmes (changement climatique, développement durable, industrie nucléaire, pollution...) sont introduits et travaillés, d'abord en autonomie à travers l'étude d'articles d'historiens, de sociologues ou d'anthropologues des sciences et des techniques, puis avec l'enseignant qui aide à la mise en perspective analytique du travail présenté par les étudiants. Un débat entre les participants clôt chaque séance. 
À la fin de l'UE, les étudiants doivent être capables de revenir sur chacun des thèmes étudiés et d'en proposer une analyse critique et argumentée, a minima sur un des angles d'analyses abordés.

Bases mathématiques de niveau d'un bac scientifique: trigonométrie, identités remarquables, équations et inéquations du deuxième degré, étude de fonctions, règles de dérivation, vecteurs.

L'objectif de ce cours est d'aborder différents outils mathématiques utiles dans le cadre des géosciences. Les outils mathématiques sont développés autour de plusieurs points : calcul matriciel, résolution de système d'équations linéaires, transformation d'objets dans l'espace, valeurs et vecteurs propres, repères cartésiens, sphériques et cylindriques, changement de repères, produit scalaire et produit vectoriel, fonctions à plusieurs variables, dérivations, gradient, divergence et rotationnel de champ de vecteurs.

Les Objectifs d'Apprentissage Visés de cette UE sont :

Mobiliser les concepts et les outils des mathématiques dans le cadre des problématiques des Sciences de la Terre. Être capable de lire et de comprendre une équation mathématique en manipulant les différents opérateurs mathématiques, comme par exemple l'utilisation de l'opérateur Nabla pour les opérateurs vectoriels. Définir et manipuler les matrices et les calculs vectoriels pour leur usage courant notamment en calculs numériques. Travailler la visualisation tri-dimensionnelle: changement de repères, représentation d'un champ scalaire, cartes topographiques, ... Prendre confiance dans ses capacités de calculs, en faisant soi-même de nombreux exercices sur les notions abordées en cours et en TD.

http://www.breves-de-maths.fr/
Mathematics, a Simple tool for geologists, 2d edition, David Waltham, Blackwell science.
Bases de mathématiques pour la géologie et la géographie, Cours et exercices corrigés, Sandrine Fleurant, Cyril Fleurant, Collection : Sciences Sup, Dunod, Parution : mars 2016

Avoir suivi des UE de Géologie en 1ère année de l’Université.

Dans l'UE Management de Projet en Equipe  (MPE), les étudiants ont l'objectif d'effectuer un plan d'adaptation au réchauffement climatique a l'échelle d'une région française. Elle traite donc directement la question du dérèglement climatique à l'échelle du territoire et aborde la question des enjeux socio-économiques qui y sont associés. Elle a par ailleurs  pour objectif de conduire un Projet en Equipe en permettant à l’étudiant d’apprendre (1) à  organiser son travail au sein d’un groupe, et (2)  à s’intégrer dans un groupe et y trouver sa place.
Il s’agit d’un élément clé de sa future insertion professionnelle puisque la mééthodologie suivie est semblable à celle d'un Projet d’Entreprise avec des étapes successives qui vont de la Recherche au Développement en passant par les contraintes règlementaires et le marketing opérationnel et stratégique.
Concrètement, une équipe (3-4 étudiants) est  amenée à expliciter clairement ses objectifs collectifs et leurs règles de fonctionnement. Ce point est abordé très tôt en début de projet de façon à s’assurer de l’efficacité de fonctionnement de l’équipe tout au long de l'UE.
Cette UE permet également de découvrir les  compétences des collègues au sein du groupe,d' apprendre à s’appuyer sur les autres membres de l’équipe et de dégager les complémentarités et synergies éventuelles pour réussir le  projet.

Conduire un Projet en Equipe : démarche active avec recherche documentaire et interactions avec des Professionnels. Production d’un dossier personnel et communication orale.

Compétences préprofessionnelles :

Travailler en équipe : s’intégrer, se positionner, collaborer, communiquer et rendre compte Compétences transférables S’organiser, gérer son temps et ses priorités Faire preuve d’initiative Mobiliser les informations pertinentes et les mettre en forme Construire et développer une argumentation Faire preuve d’esprit critique Respecter la syntaxe et l’orthographe Construire un exposé adapté à l’objet et au public Prendre la parole Organisation.

 Le travail est évalué à partir de la participation au travail de l’équipe au cours de l'avancement du projet, du dossier écrit et de la soutenance orale.

Le kit du chef de projet Editions Eyrolles, 257p, 2018
Manager un Projet avec succès
Harvard Business Review, 165p, 2019

Cette UE est en continuité avec l’UE CLE1 enseignée en première année. Elle s’adosse à l’Unité d’Enseignement « Management de Projet en Equipe » (MPE).

Grandes Fonctions de l’entreprise -

Relations entre les différents départements de l’entreprise: de la start up à la multinationale.

L’objectif du module CLE2 est de transmettre à l’étudiant les bases du fonctionnement de l’entreprise

Maîtrise des concepts et du vocabulaire de base en sédimentologie et en tectonique.

Le stage de terrain dans les Corbières (Chaînon de Lagrasse) a pour objectif pédagogique l’initiation à la reconnaissance et à la description des objets géologiques sur le terrain. Le démarche de base à avoir sur le terrain est enseignée, un accent important est mis sur les aspects observations et descriptions de roches sédimentaires variées (calcaires, marnes, argiles, grès, conglomérats…) et de structures tectoniques (plis, failles). Sur le terrain, les étudiants apprennent à consigner leurs observations dans un carnet et sur une minute de terrain. L’usage de tablettes numériques permet également la prise de données. Les observations sont réalisées à toutes les échelles, depuis l’échelle régionale (lecture du paysage) jusqu’à la micro-échelle (observation des échantillons au microscope ou à la loupe), en passant par l’échelle de l’affleurement.
Le soir, les étudiants reprennent leurs notes et complètent leur interprétation pour réaliser une carte géologique qui constitue la synthèse de leur travail. Ils s’appuient pour cela sur les photos aériennes disponibles, sur le logiciel Google Earth, et sur les outils de réalité virtuelle (Google Earth VR).
L’ensemble des observations est restitué en fin de stage sous la forme d’un rapport contenant : (1) la description faciologique (lithologie, bioclastes, clastes, phase de liant…), l’épaisseur, l’âge, dessins des macro-échantillons, dessins de lames minces observées au microscope ainsi qu’une interprétation en terme d’environnements de dépôt de chaque formation géologique, (2) un schéma structural (3) des coupes géologiques (4) des dessins d’affleurements ou de paysages (5) une carte géologique et sa légende. Finalement, une histoire géologique est demandée, même si l’évaluation porte essentiellement sur la capacité à observer et décrire convenablement les objets géologiques.

L’objectif de cette UE est de permettre à l’étudiant d’observer sur le terrain de nombreux objets abordés en salle sous forme théorique.

Les Objectifs d’Apprentissage Visés de cette UE sont :

L’étudiant démontrera sa capacité à se localiser dans l’espace et à reconnaitre les objets quel qu’ils soient (plis, failles, roches sédimentaires, terrasses alluviales…) et à les décrire en utilisant le vocabulaire scientifique dédié acquis pendant l’année. Il apprendra à analyser d’un point de vue géologique une région à toutes les échelles, et à extrapoler des observations ponctuelles (affleurement) à plus grande échelle (construction de la carte géologique) en s’aidant des nombreux outils disponibles (photos stéréographiques, tablette, réalité virtuelle, loupes et microscopes…).