sujet des examens stu s3 FSJ v17-18

université chouaib doukkali el jadida - UCD
faculté des sciences El Jadida - FSJ


sujet des examens (non corrigés) stu3 v2017-2018

• physique
• Physique appliquée à la géologie
• Tectonique Globale
• Tectonique Analytique
• Pétrologie magmatique
• Pétrographie métamorphique
• statistique et probabilités
• Statistiques descriptives

Tome 5
Sujet des examens
Filière STU 3
2017/2018

Semestre 3
M15 : Tectonique Analytique (Cours : 18h, TD : 06h, TP : 18h, AT: 06h)
Pré-requis : M1 : Géologie générale
Objectifs du module :
• Compléter en partie les prés requis de l’étudiant dans le domaine de la géologie,
notamment en géodynamique.
• Permettre l’observation, la reconnaissance, la description, l’analyse et l‘interprétation des
structures tectoniques de l’échelle locale à l’échelle régionale.
Contenu du module :
Cours (18h) :
- Introduction à la mécanique des roches (forces, contrainte, déformation, diagrammes
contrainte-déformation, facteurs influant le comportement des roches, mécanismes de la
déformation).
- Tectonique cassante de l’échelle locale à l’échelle régionale (joints et diaclases,
morphologie et caractéristiques générales d’une faille, cinématique et classification des
failles, structures et microstructures associées aux failles, système et réseau de failles, les
failles à l’échelle régionale, champ de contraintes liées aux failles.
- Tectonique ductile de l’échelle locale à l’échelle régionale. Les plis : morphologie,
classification, mécanisme de plissement, structures et microstructures associées aux plis,
schistosité et linéations, système de plis, les plis à l’échelle régionale, relation plis et
champs de contraintes.
- Notion de niveaux structuraux.
Travaux dirigés (06h) :
- Géométrie des surfaces structurale (direction, pendage réel, pendage apparent,
plongement et intersection de deux plans, pitch, épaisseur réelle, épaisseur apparente,
profondeur)
- Exercices d’application sur cartes et diagrammes
Travaux pratiques (18h) :
1. Rappel sur la présentation de la carte géologique (comparaison avec la carte
topographique, signification des couleurs et signes conventionnels, etc.)
2. Critères de reconnaissance des structures géologiques sur une carte, technique de
réalisation d’une coupe géologique).
3. La structure tabulaire : Reconnaissance et coupe géologique,
4. La structure monoclinale : Reconnaissance et coupe géologique
5. Les structures faillées : Reconnaissance et coupe géologique
6. Les structures plissées : Reconnaissances et coupe géologique
7. La discordance angulaire ou nappe de charriage (selon cartes disponibles) :
Reconnaissance et coupe géologique
8. Evaluation
Travaux de terrain (06h) :
- Sortie de reconnaissance et de mesures de structures plissées et/ou faillées.
M16 : Tectonique Globale (Cours : 18h, TP : 18h, TD : 6h, Terrain : 6h)
Pré-requis : M1 : Géologie générale
Objectifs du module :
- Compléter en partie les prés requis de l’étudiant dans le domaine de la géologie à
l’échelle globale (notion de plaques lithosphériques, relation volcanismeséismes,…).
- Comprendre la genèse de bassins et de chaînes de montagnes (cycle orogénique).
- Intégrer la géologie locale ou régionale dans son cadre géodynamique global.
Volume horaire : Cours : 18h, TP : 18h, TD : 6h, Sortie : 6h
Contenu du module :
Cours (18h) :
- Rappels : la structure interne de la terre ;
- De la dérive des continents à la tectonique des plaques (plaques
lithosphériques : nature, limites)
- Zones de divergence : Rifting, expansion océanique (dorsale médio-océanique
et convection mantellique, points chauds), bassins sédimentaires, subsidence
thermique et tectonique.
- Zones transformantes ;
- Zones de convergence : subductions, obduction, collision, chaîne de
montagnes et bassins associés à la convergence, Exemples d’orogènes anciens
et récents
Travaux dirigés (6h) :
- Illustration et compréhension des événements géologiques traités en cours
(cartes et bloc diagrammes)
- Exercices sur la cinématique des plaques (translation et rotation)
Travaux pratiques : (18h)
- 4 séances : Projection stéréographique des éléments structuraux (Canevas de
Wulff) ;
- 2 séances : Photo-interprétation.
- 1 séance : évaluation
Sortie (6h) :
Initiation à la cartographie : Intégrer la géologie régionale dans son cadre
géodynamique global
M17 : Pétrologie magmatique (Cours: 18h, TD: 06h, TP: 18h, AT: 06h)
Pré-requis:  M1: Géologie générale, M8: géodynamique interne
Objectifs du module :
- Comprendre les mécanismes majeurs qui contrôlent la formation et la mise en place des
roches magmatiques
- Apprendre quelques méthodes de calcul géochimique
- Identification des minéraux par l'utilisation du microscope polarisant
Contenu :
Cours (18h)
• Minéralogie
- De l’atome au minéral
- Eléments de cristallographie : maille élémentaire, éléments de symétrie, notations
cristallographiques
- Propriété de l'état cristallin : polymorphisme, isomorphisme
- Cristallochimie : liaison ionique, liaison covalente, liaison métallique
- Stabilité des assemblages ioniques : compacité, polyèdre de coordination, règles de
substitution
- Principales familles de minéraux silicatés: les nésosilicates, les sorosilicates, les cyclosilicates,
les inosilicates, les phyllosilicates, les tectosilicates
• Les roches magmatiques
- Notion du magma primaire
- Propriétés physico-chimiques des magmas (température, pression fluide, viscosité, densité,
composition…)
- Mode de gisement et texture des roches magmatiques (roches plutoniques, roches
volcaniques et roches filoniennes)
- Classification et nomenclature des roches magmatiques
- Différenciation magmatique par fusion partielle et cristallisation fractionnée: Application à
la pétrogenèse des magmas basaltiques et granitiques
- Modalités de mise en place des roches magmatiques : intrusion, subsidence
Travaux dirigés (6h)
- Eléments de cristallographie: indexation de Miller, Détermination de la formule de symétrie
- Calcul de la formule structurale d’un minéral
- Calcul des proportions modales pondérales d'une roche magmatique à partir de sa
composition chimico-minéralogique
Travaux pratiques (18h)
- Utilisation du microscope polarisant : notion de monoréfringence, biréfringence, isotropie,
anisotropie et ellipsoïde des indices
-  Détermination microscopique des minéraux
- Caractérisation microscopique des structures et textures des roches magmatiques: notion
de cursus de cristallisation
- Analyse modale volumique et classification
Activité de terrain (6h)
M18 : Pétrographie métamorphique (Cours : 23h, TD : 4h, TP : 15h, AP : 6h)
Pré- requis : M1 : Géologie générale; M7 : Géodynamique interne; M8 : Géodynamique
externe
Objectifs du module
• Identifier les structures et minéraux du métamorphisme
• Représentation graphique des trajectoires du métamorphisme
Contenu du module
Cours (23h)
• Notion de métamorphisme (définition et limites)
• Variétés de métamorphisme (métamorphisme régional/ métamorphisme de contact)
• Facteurs du métamorphisme (température, pression et composition du protolithe)
• Métamorphisme topochimique et métasomatose
• Transformations provoquées par le métamorphisme (i.e. transformations
minéralogiques et texturales)
• Réactions métamorphiques
• Notions de séquence métamorphique et faciès métamorphiques
• Notions d’isograde et de zonéographie métamorphique
• Equilibres successifs dans les systèmes Métapelitiques: AFM, AFK, calcaro-dolomitique
et argileux : ACF et autres)
• Types de métamorphisme (métamorphisme de HP, MP et BP) : Caractéristiques
minéralogiques et contexte(s) géodynamique(s).
Travaux dirigés (4h)
• Géothermobarométrie : Calcul des variations P, T en fonction des compositions
chimiques des phases
• Représentation graphique des assemblages minéralogiques métamorphiques:
détermination des trajectoires de P,T
Travaux pratiques (15h)
• Détermination microscopique des minéraux de métamorphisme (2 séances)
• Principales textures métamorphiques (textures grano-, porphyro-, lépido- et nématoblastiques) (2 séances)
• Relation déformation-blastèse
Activités pratiques (06h)
• Journée de terrain.
M19 : Physique appliquée à la géologie (Cours : 24h, TD : 12h, TP : 12h)
Pré-requis : M4 : Physique 1 et M11: Physique 2
Objectifs du module :
L’objectif du module est de donner à l'étudiant quelques principes physiques qui sont à la base de
plusieurs méthodes des Sciences de la Terre. Un complément de mathématique est nécessaire
pour faciliter l’assimilation des différentes équations.
Contenu du module :
Cours (24h) :
1. Compléments de mathématiques : Fonctions de plusieurs variables, dérivées, intégrales,
gradient, divergence, rotationnel, le Laplacien, etc.
2. Notions sur la théorie du magnétisme : Loi de Coulomb, champ magnétique, dipôle
magnétique, moment magnétique d’un dipôle, potentiel magnétique, champ magnétique
d’un dipôle, théorème de Poisson, induction magnétique, aimantation, susceptibilité
magnétique …
3. Le champ de pesanteur : Les lois de Newton, force, accélération, potentiel, théorème de
Gauss…, Mesures du champs gravifiques, densité des roches.
4. Le Champ magnétique : Origine du champ magnétique, composantes du champ total,
différents types d’aimantation, susceptibilité magnétique des roches
5. Electricité : Potentiel et champ électrique, les lignes de courants, milieu homogène, milieu
hétérogène … Différents types de conductibilités des roches et facteurs qui influencent
sur la résistivité des formations géologiques. Propriétés diélectriques des roches
6. Notions sur la théorie de l’élasticité : Contrainte, déformation, loi de Hooke, constantes
élastiques, équation d’onde, types d’ondes, Front d’ondes, loi de descartes, Principe
d’Huygens.
7. Notion sur la Géothermie: Flux de chaleur, propagation de la chaleur, gradient
géothermique et technique de mesures.
8. Notions sur le traitement du signal : Signaux, Séries et transformée de Fourier,
convolution, déconvolution corrélation, auto-corrélation, échantillonnage, filtrages…
9. Mécanique des fluides : Notions de base en hydraulique, équations générales de la
mécanique des fluides, équation de continuité…
Travaux dirigés (12h) :
− Exercices sur les fonctions de plusieurs variables, dérivées, intégrales, gradient,
divergence, rotationnel, le Laplacien,
− Exercices sur le champ magnétique
− Exercices sur le champ de pesanteur
− Exercices sur la théorie de l'électricité
− Exercices sur la théorie de l'élasticité
− Exercices sur le gradient géothermique
− Exercices sur la mécanique des fluides
Travaux pratiques : (12h)
− Travaux pratiques sur la propagation du courant électrique
− Travaux pratiques sur le traitement du signal
M20 : Statistiques (Cours : 24h, TD : 24h)
Objectifs du module :
Destiné aux étudiants des filières STU-SV, cet enseignement constitue un outil de base
indispensable à la compréhension des données et à leur interprétation.
Contenu du module :
Cours (24h)
Chapitre I : Introduction et motivation. 1 - Statistiques. 2 - Types de données.
Chapitre II : Représentation graphique d’une série de données. 1 - Diagramme circulaire pour les
données qualitatives. 2 - Diagramme en bâtonnets pour les données quantitatives discrètes. 3 -
Histogramme pour les données quantitatives continues.
Chapitre III : Paramètres associés à la distribution d’une série de données. 1 - Paramètres de
position. 2 - Paramètres d’échelle.
Chapitre IV : Distribution d’une population. 1 - Fréquence et probabilité d’un événement. 2 -
Propriétés d’une probabilité. 3 - Probabilité conditionnelle et indépendance d’événements.
Chapitre V : Notion de variable aléatoire. 1 - Expérience aléatoire, phénomène aléatoire et
variable aléatoire. 2 - Distribution d’une variable aléatoire. 3 - Variables aléatoires classiques
(binomiale, de Poisson, normale…). 4 - Espérance mathématique et variance d’une variable
aléatoire.
Chapitre VI : Initiation à la théorie d’estimation et aux tests d’hypothèses. 1 - Echantillon et
distribution d’échantillonnage. 2 - Estimation ponctuelle. 3 - Estimation par intervalle de
confiance. 4 - Tests d’hypothèses.
Chapitre VII : Régression linéaire simple. 1 - Corrélation entre 2 séries de données. 2 - Modèle de
régression linéaire simple. 3 - Prédiction.
Travaux dirigés (24h) :
Exercices d’application.