Licence 2

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Ce module introduit les bases de la sismologie. Il s’articule sur l’initiation des séismes, sur la propagation des ondes et l’analyse des enregistrements pour caractériser le séisme (localisation, magnitude, mécanisme au foyer) et imager l’intérieur de la Terre. Nous traiterons également d’estimation de l’aléa sismique des séismes. Nous regarderons enfin comment ces informations nous permettent de mieux comprendre la géodynamique et le cycle sismique. Une deuxième partie du cours s’intéresse plus particulièrement au traitement des sismogrammes avec une initiation aux techniques de traitement du signal lors de TP informatique (transformée de Fourier, filtre, convolution, corrélation) et d’imagerie/tomographie. Un TD avec données réelles conclut l’année avec le pointés des données, le calcul de magnitudes, la localisation et le mécanisme d’un foyer de séismes pour caractériser et quantifier la déformation active le Rift Est Africain.  

Volumes horaires:

• CM : 25h
• TD : 12h
• TP : 8h

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Cette UE rassemble trois disciplines complémentaires et fondamentales des sciences de la Terre : la sédimentologie, la tectonique et la cartographie. Les différents types de roches sédimentaires y seront enseignés en détail afin d’interpréter leur contexte de formation et les processus associés. Les objets de tectonique ductile et cassante seront aussi abordés aux différentes échelles afin d’établir leur contexte de formation notamment en terme de régime de contraintes. Des travaux pratiques sur échantillons seront réalisés en parallèle afin de permettre aux étudiants de développer leur sens de l’observation et du dessin et de mettre à profit les riches collections disponibles au département. Une initiation à la lecture et au travail sur carte géologique sera enfin réalisée (schéma, coupe), mettant en application les notions de sédimentologie et de tectonique précédemment acquises. Cette UE devra permettre aux étudiants de définir les grandes lignes de l’histoire géologique d’une région donnée.

Volumes horaires:

• CM : 12
• TD : 3
• TP : 21

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Cette unité d’enseignement présente les bases fondamentales de la Géologie structurale à un niveau Licence. L’enseignement portera sur l’analyse des différents objets et processus de  déformation présents à tous les niveaux de la croûte terrestre. La déformation des roches sera étudiée à partir d’exemples de terrain (photos et cartes géologiques), d’échantillons, de lames minces et d’expérimentation. Les points majeurs exposés seront l’analyse des processus de la déformation (cassante et ductile), ainsi que des objets structuraux associés. L’interprétation de ces structures sera abordée en termes de régimes tectoniques. Les techniques de mesures structurales et de projections stéréographiques d’objets rencontrés sur le terrain seront enseignées. L’analyse structurale se fera depuis la petite échelle au microscope, jusqu’à la grande échelle via l’étude de cartes géologiques 1/50000^ème et de photos satellites en domaines déformés.

Volumes horaires:

• CM : 6h
• TD : 6h
• TP : 6h

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Ce cours présente les eaux souterraines dans le cycle hydrologique puis aborde les propriétés du complexe eau/roche: porosités, perméabilité. Il permet d'acquérir les notions essentielles d'hydrodynamique souterraine en écoulement naturel et artificiel et d'hydrochimie élémentaire des eaux souterraines.

L'acquisition des connaissances est facilitée par la mise en pratique au cours de séances de TP sur colonne (Mesure de porosité et de perméabilité, Établissement de la loi de Darcy, traçage au sel) et de TD en salle (Résolution de problèmes courants d'hydrogéologie sur la base de la lecture de cartes piézométriques et hydrogéologiques - Construction et interprétation des cartes piézométriques - Interprétation d'essais de puits et de nappes - Signification des analyses physico-chimiques d'eau).

Une journée de terrain permet d'illustrer les relations entre structure géologique et fonctionnement hydrodynamique et de faire une initiation aux techniques de mesure en forage.

Volumes horaires :

• CM :13h
• TD :14h
• TP :12h
• Terrain :6h

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Cette UE s'articule autour de quatre chapitres afin d'introduire des rappels et des nouvelles notions en mathématiques, nécessaires à l'apprentissage des Sciences de la Terre et de l'Environnement.

-Chapitre 1 : Taylor et DL :Exemples et opérations

- Chapitre 2 : Equations différentielles: modélisation, équations à variables séparables, rappels 1^er ordre, du 2nd ordre à coefficients constants

- Chapitre 3 : Fonctions de plusieurs variables: Fonction partielle,   courbes de niveau, dérivation partielle, composition, dérivées d'ordre supérieur, exemple: onde sismique,  gradient, divergence, rotationnel, laplacien (passage en autres systèmes de coordonnées), extrema

- Chapitre 4 : notions de statistiques et interpolation : moyenne et écart type, comparaison de moyennes, moindres carrés, interpolation de Lagrange

Volume horaire :

- CM :18h

- TD: 18h

- TP: 9h

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Cette UE a pour objectif d’introduire les concepts et outils permettant d’observer et de décrire les roches magmatiques et métamorphiques, de comprendre leur genèse et d’apprécier leur importance au sein des Géosciences.

Les enseignements débuteront par une introduction aux concepts de la minéralogie (cristallographie, cristallochimie) et aux outils nécessaires pour identifier les minéraux constitutifs des roches magmatiques et métamorphiques, que ce soit à l’échelle macroscopique ou microscopique.

Les différents types de roches magmatiques et métamorphiques seront ensuite exposés et replacés dans les contextes géodynamiques dans lesquels elles se sont formées.

Deux sorties de terrain dans la région de Montpellier seront proposées pour illustrer et compléter les enseignements : la première sortie sera consacrée au volcanisme de la vallée de l’Hérault (D’Agde au Salagou), la seconde se fera en domaine magmatique et métamorphique dans les Cévennes.

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Le cours exposera les différents épisodes de la géologie en France depuis le Paléozoïque jusqu’à l’actuel et replacera ces événements dans leur contexte géodynamique. Nous traiterons de l’évolution sédimentaire, tectonique, géomorphologique, métamorphique et magmatique. Plus précisément nous traiterons de la structure et de l’évolution géologique des massifs hercyniens, des bassins mésozoïques, de l’orogénèse pyrénéo-alpine et enfin du rift ouest européen. Pour circonscrire ces grands objets géologiques, le cours intègrera des données diverses telles que des cartes géologiques, cartes paléogeographiques, coupes, faciès des roches, âges géochronologiques, profil ECORS, cartes d’anomalies magnétiques, gravimétrique etc… L’évolution géologique du Languedoc depuis l’orogenèse hercynienne jusque l’ouverture de la mer Méditerranée sera particulièrement documentée et développée lors des TP et des excursions sur le terrain.

Volumes horaires :

CM : 15h

TP : 9h

Terrain : 12h

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• Physique et dynamique de l’atmosphère (composition et structure, bilan radiatif, circulation théorique, dépressions/anticyclones, fronts, jets, tornades)
• Physique et dynamique de l’océan (composition et structure, principales forces, équations simplifiées, courant géostrophique, dérive d’Ekman, tourbillons, marées astronomiques)
• Circulation océanique générale (modèle de Munk, courants principaux, Méditerranée, Atlantique Nord, Conveyor Belt)
• Vagues et houle, vocabulaire et présentation générale, théorie du premier ordre
• Interactions Océan-Atmosphère (échanges de chaleur/d’humidité/du CO2, Mousson, El Niño)

• Volumes horaires* :

  CM : 21

  TD : 24

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Les cours magistraux aborderont des notions de cartographie (système de projection, référentiel pour les hauteurs, positionnement), d’imagerie (aérienne, satellite, encodage numérique, MNT), de prise de mesures sur le terrain (positionnement, pendage d’une strate), de construction d’une coupe géologique et d’un log stratigraphique et les Systèmes d’Information Géographique (SIG, géoréférencement, logiciel QGIS).

Les TD mettront en application les notions de cours (lecture et interprétation d’image satellite, coupe géologique). Les TP seront consacrés à l’établissement de la carte de la région Nord du Pic St Loup, par la lecture et l’interprétation des images satellites, puis le contrôle de cette interprétation et la prise de mesures sur le terrain et enfin le retour sur SIG pour finaliser le travail.

Volumes horaires :

CM : 6h

TD : 6h

TP : 12h

Terrain : 12h

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• Rappels thermodynamiques sur les équilibres chimiques en solution, la loi d’action de masse et le principe d'un dosage par déplacement d'équilibre
• Application aux équilibres :
  • acido-basiques : Les acides et les bases, Calculs du pH de solutions aqueuses, Titrages
  • de complexation : prévision de réactions, domaine de prédominance des espèces, influence du pH
  • de précipitation : stabilité/solubilité des solides, influence du pH
  • d’oxydo-réduction : rappels et définitions, piles électrochimiques, potentiels d’électrode, prévision d’évolution des réactions d’oxydo-réduction
• Les techniques analytiques utilisées en chimie de l’environnement, avec des applications à la détermination des paramètres physicochimiques de la qualité des eaux :

• Techniques électrochimiques,
• Techniques spectrophotométriques
• Techniques chromatographiques

Volumes horaires:

CM : 13H

TD : 12 H

TP : 20H

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- Hydrostatique (Principe Fondamental de l’Hydrostatique, notion de force de poussée, théorème d’Archimède)

- Cinématique des fluides (ligne de courant, trajectoire, ligne d’émission, débit, nombre de Reynolds, écoulement laminaire, turbulent)

- Hydrodynamique des fluides parfaits (conservation de la masse, conservation de l’énergie avec théorème de Bernouilli, étude de cas : vase de Mariotte, vidange d’un réservoir, tube de Pitot, Venturi)

- Hydrodynamique des fluides réels (origine des pertes de charge et estimation des pertes de charge linéaires et singulières, théorème de Bernouilli généralisé avec pertes de charge)

- Machines hydrauliques (fonctionnement des pompes, caractéristiques H(Q), point de fonctionnement)

- Hydraulique à surface libre (caractéristiques hydrauliques, formule de Manning Strickler, formule des déversoirs, courbes de tarage)

Volumes horaires :

CM :10h

TD :10h

TP :16h

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Cette UE a pour objectif d’introduire la notion de propriétés des éléments chimiques, la classification géochimique et la distribution des éléments majeurs et en trace dans les minéraux, les roches et les fluides. Nous aborderons la notion d’éléments compatibles et incompatibles, de coefficient de partage, d’équilibres et de fractionnements géochimiques et de mobilité des éléments. La géochimie des éléments majeurs et en trace sera étudiée pour comprendre les processus magmatiques (fusion partielle, cristallisation fractionnée) et les processus de surface (transferts et flux d’eau et de matière ; altération et interactions eau-roches). La radiochronologie et la géochimie des isotopes radiogéniques et stables seront également abordés pour identifier les différents réservoirs à l’intérieur de la Terre, dater les roches et les fluides (superficiels et profonds) et étudier les transferts géochimiques entre les différents réservoirs (asthénosphère, lithosphère, hydrosphère et atmosphère). Les isotopes stables de l’O et du C seront plus spécifiquement étudiés afin de caractériser l’origine des flux atmosphériques et de tracer les différents processus mis en jeu dans le cycle de l’eau à l’échelle des hydrosystèmes. Les bilans de flux géochimique dissous et particulaires dans les hydrosystèmes seront abordés de façon à appréhender la dynamique des cycles terrestres globaux en surface.

Volumes horaires :

CM : 20

TD : 22

TP : 3

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