Cours « Les Enveloppes de la Terre
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Cours « Les Enveloppes de la Terre » Nicolas Coltice [email protected] Bâtiment Géode – R4 Plan du cours Introduction 1 - Fonctionnement de l’UE 2 – Comment êtes-vous évalués ? 3 - Nos objectifs 4 – Où en êtes-vous en géologie Chap. 1 – Matière et Univers Partie 1 : Origine de la matière 1. Caractérisation de la matière a) Le concept d’atome b) Les isotopes : principe et application 2. Chimie de l’Univers 3. Origine des éléments a) Nucléosynthèse primordiale b) Nucléosynthèse stellaire 3) Nucléosynthèse interstellaire Partie 2 : Des éléments aux roches CLASSE INVERSEE http://bit.ly/16lzCYJ 1. Composition et structure des minéraux a) Liaisons atomiques b) Les silicates 2. Les différents types de roches a) Les roches magmatiques b) Les roches sédimentaires c) Les roches métamorphiques 3. Origine des minéraux et des roches Chap. 3 – La Terre Partie 1 : Structure et composition CLASSE INVERSEE http://bit.ly/1F4U4Jl La Terre observable directement a) Les continents b) Les fonds océaniques 2. La forme de la Terre et sa gravité 3. La sismologie a) séismes et ondes sismiques b) variations radiales des vitesses sismiques c) les variations latérales 2. Composition du manteau et du noyau a) Un modèle géochimique b) Un modèle minéralogique Partie 2 : Histoire de la Terre 1. Différentiation des enveloppes a) Formation du noyau b) Formation de l’atmosphère et des océans c) Formation des continents 2. Démarrage de la convection mantellique et du champ magnétique a) La convection dans le manteau b) La dynamo terrestre 3. L’histoire de la vie a) Les premières traces de vie b) De l’inerte à la vie c) La vie primitive Chap. 2 – Le Système Solaire 1. Quelques bases sur les planètes a) Définitions b) « Mesurer » les planètes 2. Le soleil et les planètes a) Le soleil b) Les planètes et satellites du système solaire c) Les comètes 3. Une planète, une histoire 1) Accrétion 2) Différentiation Groupe Géosciences Lyon sur Facebook : https://www.facebook.com/groups/360057223733/ Vidéos et apps 3D sur Géosciences3D : http://geosciences3d.univ-lyon1.fr/ Plan du cours (suite) Chap. 4 – Continents et fonds océaniques Dossier Scientifique Partie 1 : La tectonique des plaques CLASSE INVERSEE http://bit.ly/16xnXGP Vous devez visionner un film scientifique disponible sous Spiral et prendre connaissance du document associé. Vos connaissances seront contrôlées sous la forme d’un QCM en ligne sous Spiral. Partie 2 : Des rifts aux chaînes de montagnes 1. Des rifts aux dorsales océaniques a) Définitions b) Le rift Est Africain c) Les dorsales 2. De la subduction aux chaînes de montagnes a) La subduction b) Les chaînes de montagne c) Les Alpes Chap. 5 – Le climat Partie 1 : Atmosphère et Océans CLASSE INVERSEE http://bit.ly/2ceEkgz 1. La circulation atmosphérique a) Structure et composition de l’atmosphère b) Les nuages c) Le bilan énergétique (radiatif) d) Les mécanismes de la circulation 2. La circulation océanique a) La température et salinité de l’océan b) La circulation de surface c) La circulation profonde (dite thermohaline) 3. Interactions atmosphère-océan a) ENSO (El Niño et La Niña) b) Les cyclones Partie 2 : Climat et tectonique 1. Les sédiments a) L’Altération chimique b) L’érosion c) Les facteurs favorisant l’altération et l’érosion 2. Le transport a) Modes de transport c) Bilan des transferts de matière d) Les facteurs favorisant l’altération et l’érosion 3. Des sédiments à la roche a) Le dépot c) La diagenèse 4. Du sédiment au climat a) Les carbonates vs. le CO2 atmosphérique b) Les silicates vs. le CO2 atmosphérique c) Les variations de la teneur en CO2 atmosphérique Exemple d’examen Un ancien sujet d’examen vous sera présenté en cours. En petits groupes vous disposerez d’une semaine pour réfléchir au plan et au contenu du devoir. Vos propositions seront présentées et discutées en cours. A savoir… Il s’agit d’une liste exhaustive de ce qu’il faut savoir pour le cours « Les Enveloppes de la Terre ». Lorsque vous avez acquis les compétences nécessaires, vous n’aurez aucun mal pour l’examen, où il s’agira de développer quelques les points ou , à l’aide de schémas ou/et de calculs. Chap. 1 – Matière et Univers Notion d’atome, d’isotope, de minéral et de roche • Fonctionnement d’une chaîne radioactive • Chimie générale du système solaire • Scénario de la nucléosynthèse primitive et fabrication des premiers éléments • Formation des éléments dans les étoiles • Evolution générale des étoiles • Formation des éléments lors d’une supernova • Critères de reconnaissance des minéraux • Classification des minéraux • Connaître 3 types différents de silicates • Granite/basalte • Cristallisation fractionnée • Grandes catégories de roches sédimentaires, mode et milieu de formation • Connaître 5 roches et 5 minéraux • Condensation des premiers minéraux dans le système solaire • Chap. 2 – Le Système Solaire • Les corps planétaires du système solaire (position, principales caractéristiques et différences) • Caractères communs entre la Terre et les autres planètes (notamment Mars) • Définir une comète • Connaître les scénarios généraux d’accrétion planétaire • Comprendre de manière générale les mécanismes de différentiation planétaire Chap. 3 – La Terre • Connaître la structure et la composition générale des lithosphères continentales et océaniques • Comprendre comment la gravité nous renseigne sur la structure interne de la Terre • Définir : • le géoïde de manière générale • Mesure des mouvements du sol • Onde S, onde P, onde de volume et onde de surface • Connaître la structure interne de la Terre • Savoir ce qu’est une Chondrite • Savoir calculer la chimie du noyau et du manteau • Connaître le mécanisme de formation du noyau terrestre • Savoir expliquer ce qu’est la convection du manteau • Savoir donner les bases du fonctionnement de la dynamo terrestre • Connaître l’expérience de Miller • Expliquer la chaîne qui permettrait de passer de l’inerte au vivant • Connaître les éons de l’échelle des temps géologiques • Avoir des notios sur les premières traces de vie Chap. 4 – Continents et fonds océaniques • Connaître la dérive des continents • Savoir expliquer ce qu’est une faille transformante et l’expansion des fonds océaniques • Savoir déduire le sens d’une faille verticale à partir du mécanisme au foyer • Savoir ce qu’est une plaque tectonique • Savoir comment construire un modèle de tectonique des plaques de à partir des observations à la surface du globe (séismes, volcans, points chauds, etc.) • Reconstruire des vitesses de déplacement d’une plaque lithosphérique en tout point du globe • Localiser 5 grandes régions en subduction, 3 zones de rift, et 5 grandes chaînes de montagne • Connaître les caractères géologiques d’un rift • Connaître les caractères géologiques d’une zone de subduction • Connaître les caractères géologiques d’une chaîne de montagne • Avoir des notions de base les Alpes Chap. 5 – Le climat • Connaître la composition générale de l’atmosphère et de l’océan • Maîtriser le concept d’effet de serre • Maîtriser le concept de force de Coriolis et prédire le mouvement des dépressions et anticyclones • Savoir expliquer les bases de l’organistion des circulations atmosphériques et océaniques • Savoir expliquer le fonctionnement d’El Niño et La Niña • Connaître les conditions à l’origine des cyclones • Maîtriser la notion de cycle d’une roche • Savoir expliquer les différences entre altération et érosion • Connaître les rôles de la tectonique, du climat et de la biosphère dans l’évolution d’un paysage et des roches • Maîtriser les principes de transport du matériel sédimentaire et de sédimentation • Savoir expliquer la diagenèse • Connaître les équations clés du cycle du carbone terrestre • Maîtriser les concepts permettant d’expliquer les fluctuations du CO2 et de la température atmosphérique au cours des temps géologiques
