plan de cours - Collège Montmorency

PLAN DE COURS
DÉPARTEMENT : Physique-Géologie TITRE DU COURS : Analyser les propriétés géologiques des matériaux
SESSION : Automne 2009 N
o
DE COURS : 205-F15-MO
PROGRAMME : Technologie du génie civil PONDÉRATION : 2 -1 -2 (théorie-travaux pratiques-travail maison)
PROFESSEUR : Geneviève Caron, bureau C-3659, tél.: [phone] poste 6909
COURRIEL : [e-mail] WEB : www.cmontmorency.qc.ca/~gcaron
A. Place du cours dans le programme
Ce cours contribue au développement de la compétence 2 (une habileté nécessaire à l’exercice du
métier de technicienne débutante, technicien débutant en génie civil) : choisir et utiliser adéquatement
les matériaux de construction en fonction de leurs propriétés.
Plus spécifiquement, il poursuit avec six autres cours deux objectifs ministériels : 01XD Effectuer des
analyses de matériaux de construction ; 01XF Effectuer des analyses de sols. Ces autres cours sont :
• 221-454-MO Effectuer des analyses de granulats et de sols
• 221-165-MO Adapter des méthodes de fabrication du béton de ciment
• 221-463-MO Analyser les propriétés géotechniques des sols
• 221-245-MO Adopter des méthodes de fabrication d’enrobés bitumineux
• 221-474-MO Appliquer l’hydrogéologie à l’environnement
• 221-163-MO Restaurer les sites contaminés
Le cours de géologie se situe au tout début de la séquence de cours qui précède visant tout
particulièrement l’hydrogéologie et ses applications dans le domaine du Génie civil. L’élève va s’y
familiariser avec les propriétés géologiques des massifs rocheux et des dépôts meubles (sols) du
Québec, et avec le comportement de l’eau dans ces milieux géologiques. Cette connaissance servira de
base à l’étude subséquente de divers problèmes touchant les sols et l’eau souterraine. Notamment, le
cours est un préalable aux cours 221-454 et 221-474.
B. Objectifs d’apprentissage
Au terme de ce cours, l’élève sera capable de :
1. Décrire les principaux types de massifs rocheux du Québec, leur distribution spatiale, leur structure
interne et leur fracturation.

2. Identifier les principaux types de massifs rocheux du Québec.
3. Décrire les mécanismes de désagrégation et d’altération des roches, et les produits de cette érosion.
4. Décrire les processus de transport et de formation de dépôts reliés aux épisodes glaciaires et ceux
actifs depuis la dernière déglaciation.
5. Rappeler la forme externe, l’architecture interne et la composition granulométrique des principaux
types de dépôts meubles du Québec.
6. Identifier les principaux types de dépôts meubles du Québec.
7. Expliquer dans des cas simples comment l’eau occupe un terrain, comment elle s’y distribue et
comment elle s’y déplace.
C. Objectifs terminaux (Savoir et Savoir-faire)
Les connaissances et les habiletés nécessaires pour atteindre les objectifs d’apprentissage sont :
1. Structure en couches de la Terre, tectonique des plaques, cycle de Wilson, provinces géologiques.
Forme et structure interne des massifs rocheux mis en place par plutonisme, volcanisme, sédimentation
ou métamorphisme. Roches fragiles et ductiles. Fractures associées à la stratification, à la schistosité,
aux plis, aux failles, à la dissolution, à la décompression et au refroidissement.
2. Minéral et roche. Critères d’identification des minéraux communs. Utiliser ces critères pour identifier
dans des roches les minéraux communs. Textures et classification des roches ignées, sédimentaires et
métamorphiques. Utiliser la texture, la composition minéralogique et la couleur pour identifier les
principales roches.
3. Désagrégation par l’eau, le vent, la glace, les contraintes thermiques et la décompression. Gravier,
sable, silt, argile, granulométrie d’un sédiment, till de fond, till d’ablation. Altération chimique, minéraux
argileux, éléments solubles. Composants d’un sol organique, texture.
4. Transport par l’eau, le vent, la glace et les mouvements de terrain. Sédimentation fluviale, éolienne,
lacustre, marine, glaciaire, fluvioglaciaire, glaciomarine et glaciolacustre.
5. Type de matériel, topographie et architecture interne de : moraine, dépôt de kame, drumlin, esker,
delta, plage, plaine d’épandage, bassin de sédimentation, plaine alluviale, chenaux tressés, cône de
roches ou d’alluvions, talus, dune.
6. Utiliser la topographie, la granulométrie, la structure interne et la lithologie pour identifier les
principaux dépôts meubles.
7. Cycle de l’eau. Nappe, classification des nappes, source, porosité, charge hydraulique, loi de Darcy,
conductivité hydraulique. Calculer un débit dans un terrain isotrope avec des conditions limites simples.

Les travaux pratiques (TP) portent sur l’identification des minéraux et des roches, sur les provinces
géologiques du Québec, sur l’eau souterraine (porosité, conductivité, charge, surface piézométrique) et
sur l’analyse du substratum rocheux, des dépôts meubles et des nappes d’eau de la MRC de Portneuf.
D. Méthodologie
Théorie (2 h par semaine) L’apprentissage de la géologie exige de voir des paysages, des spécimens, des
photos prises par satellite, des cartes, etc. L’enseignement de la géologie exige d’utiliser des blocs
diagrammes, des coupes, des tableaux de classification, etc. Pour ces deux raisons, la théorie sera
présentée en utilisant des projections de diapositives numériques ; pour aider les élèves à suivre les
présentations, un cahier relié réunit toutes les diapositives du cours. Chaque présentation est
entrecoupée de questions pour rendre l’élève actif et pour lui permettre une certaine autoévaluation.
Travail à la maison (2 h par semaine) L’élève devrait consacrer du temps chaque semaine à revoir les
concepts présentés durant la projection. Pour guider son étude, il aura à faire un devoir hebdomadaire
portant sur ces concepts. L’élève a généralement une semaine pour faire le devoir. Les devoirs servent
aussi à évaluer le niveau de compréhension de la théorie du cours.
Travaux pratiques (1 h par semaine) Les TPs se font en équipes de deux avec remise d’un rapport écrit
avant de quitter le laboratoire. Ces travaux permettent à l’élève de pratiquer sur des cas réels les
notions théoriques ; la rédaction d’un rapport force l’élève à organiser sa pensée. On ne peut poursuivre
l’atteinte de certains objectifs d’apprentissage, ceux touchant l’identification des roches par exemple,
qu’à travers les travaux pratiques. Les rapports servent donc aussi à évaluer l’atteinte de ces objectifs.
E. Contenu du cours
Voici la liste complète des concepts abordés à chaque semaine.
Première partie : La nature du substratum rocheux du Québec
Semaine 1 Géodynamique interne et externe ; les minéraux
Énergie interne, énergie externe, croûte continentale, croûte océanique, asthénosphère, lithosphère,
manteau, plaques lithosphériques, dorsale océanique, zone de subduction, érosion, échelle des temps
géologiques, quaternaire, minéral, couleur, trait, éclat, transparence, clivage, cassure, stries, dureté,
propriétés magnétiques, masse volumique, réaction à l’acide chlorhydrique, biotite, muscovite, calcite,
dolomite, amphibole, pyroxène, feldspaths potassiques, feldspaths plagioclases, olivine, quartz.

Semaine 2 Tectonique des plaques et provinces géologiques du Québec
Tectonique des plaques, plaque, dorsale océanique, rift, subduction, fosse, arc insulaire, prisme
d’accrétion, bassin d’arrière-arc, faille transformante, cycle de Wilson, stade d’ouverture, stade d’océan
étroit, stade d’océan large, stade de subduction, stade de collision, province de Grenville, Bouclier
canadien, protérozoïque, paléozoïque, mésozoïque, cénozoïque, bassin, orogène, orogenèse, province
de la Plate-forme du Saint-Laurent, province des Appalaches, océan Iapetus, plateau continental, talus
continental, ligne de Logan, ligne Brompton-Baie-Verte, point chaud, collines Montérégiennes,
Quaternaire.
Semaine 3 Les roches ignées ou magmatiques
Ignée, magma, intrusive, effusive, plutonique, volcanique, felsique, mafique, texture, vitreuse,
phanéritique, grain, porphyrique, phénocristaux, aphanitique, vacuolaire, classification, granite, rhyolite,
gabbro, basalte, obsidienne, pierre ponce, scorie, péridotite, pluton, sill, dyke, batholite, lave basaltique,
coulée pahoehoe, coulée aa, coulée en coussins, brèche de coussins, roche pyroclastique, tephra,
bombe, bloc, lapilli, cendre.
Semaines 4 et 5 Les roches sédimentaires : A) Leur naissance ; B) Leur
classification
A : Strates, météorisation, désagrégation physique, pelure d’oignon, altération, altération des silicates,
minéral primaire, minéral secondaire, minéral hérité, argile (minéralogique, granulométrique), kaolinite,
montmorillonite, surface spécifique, altérite, latérite, bauxite, transport, fraction détritique, fraction
chimique, sédiment, maturité de texture, diagenèse, compaction, cimentation, stratification
entrecroisée, rides, fentes de dessication.
B : Roches détritiques, gravier, sable, silt, poussière, argile, boue, conglomérat, grès, graywacke,
siltstone, shale, roches chimiques, tests, roche carbonatée, calcaire, dolomie, craie, concrétions
calcaires, roche siliceuse, silex, chert, roche ferrifère, roche phosphatée, évaporite, dôme de sel, gypse,
charbon, tourbe, doline, résurgence, lac à niveau variable.
Semaine 6 Le métamorphisme et la rhéologie
Cycle des roches, métamorphisme de contact, auréole, protolite, marbre, texture granoblastique,
saccharoïde, cornéenne, métamorphisme régional, métamorphisme d’enfouissement, quartzite,
métamorphisme orogénique, rhéologie, élastique, plastique, fragile, ductile, transition fragile-ducttile,
roche feuilletée, ardoise, schiste, texture porphyroblastique, schistosité de flux, clivage de fracture,
gneiss, foliation, migmatite, métamorphisme cataclastique, roche cataclastique, mylonite.

Deuxième partie : Les dépôts meubles couvrant le substratum rocheux et leur
formation
Semaine 7 L’action géologique de l’eau et du vent
Agents d’érosion, cycle de l’eau, évaporation, sublimation, transpiration, précipitation, ruissellement,
chenal rectiligne, chenal à méandres, alluvions, chenaux en tresse, banc, plaine alluviale, cône alluvial,
débit, transport fluvial, transport en solution, transport en suspension, traction, roulement, saltation,
delta, couche sommitale, couche frontale, couche basale, marnage, dérive littorale, abrasion, déflation,
dune, barkane, cuvette de déflation, dune parabolique, loess.
Semaine 8 L’action géologique de la glace
Glacier, glacier indépendant du relief, inlandsis, calotte glaciaire, dôme glaciaire, plate-forme de glace,
glacier dépendant du relief, champ de glace, glacier de cirque, glacier de vallée, zone d’accumulation,
zone d’ablation, ligne d’équilibre, abrasion glaciaire, fracture, débitage, vallée en U, roche moutonnée,
strie, queue-de-rat, cannelure, fracture de broutage, brouture concave, moraine latérale, moraine
médiane, moraine frontale, moraine terminale, bloc erratique.
Semaines 9 et 10 Déglaciation du Québec : A) Histoire et traces ; B) Morphologie
des sédiments
A : Wisconsinien, inlandsis laurentidien, moraine de récession, lac proglaciaire ou glaciaire, anciens
rivages, isobase, transgression marine postglaciaire, mer postglaciaire, régression, isostasie, décharge
glacio-isostatique, mers de Goldthwait, de Champlain, de Laflamme, de Tyrrell, sédimentation marine,
talus d’érosion, terrasse marine ou fluviale, ancien delta, coulée d’argile.
B : Sédiment glaciogénique, sédiment glaciaire, sédiment fluvioglaciaire, sédiment glaciolacustre,
diamicton, matrice du till, till de fond, till d’ablation, dépôt juxtaglaciaire, dépôt proglaciaire, plaine
d’épandage ou sandur, épandage, kame, terrasse de kame, esker, kettle, rythmite, varve, moraine de
Rogen, moraine de De Geer, drumlin.
Semaine 11 Les sols organiques et les argiles marines
Sol, pédogenèse, horizon, profil, horizons O, A, B et C, paléosol, texture d’un sol, minéralisation,
humification, humus, nappe, frange capillaire, eau de rétention, eau capillaire, eau adsorbée,
sédimentation océanique, plancton, argile marine, boue siliceuse, boue calcaire, argile de Leda,
sensibilité, argile intacte, argile remaniée, floculation, lessivage, liquéfaction, rétrogression, coulée
d’argile.