Fiche de Révision – Bases de la Géologie (Cours 1)

I. INTRODUCTION : ORIGINE ET PLACE DE LA TERRE

1. Formation de la matière et des systèmes stellaires

• Apparition des atomes par nucléosynthèse :
• Nucléosynthèse initiale : Formation des premiers éléments (H, He).
• Nucléosynthèse stellaire et interstellaire : Création d’éléments plus lourds dans les étoiles.
• Formation des systèmes stellaires : À partir de nébuleuses (ex: Nébuleuse d’Orion).
• Différenciation planétaire :
• Chondrites (météorites primitives).
• Planète homogène (au début).
• Planète différenciée (noyau, manteau, croûte).

2. Objets du Système Solaire

• Planètes telluriques : Rocheuses (ex: Terre, Mars, Vénus).
• Planètes gazeuses : Composées de gaz (ex: Jupiter, Saturne).
• Autres objets :
• Astéroïdes (morceaux de roche).
• Comètes (glace et poussière).

II. IMPORTANCE DES SCIENCES DE LA TERRE

1. Étude des risques géologiques

• Séismes :
• Sendaï (Japon, 2011) : +20 000 morts, 35 milliards USD.
• Banda Aceh (Indonésie, 2004) : +250 000 morts, tsunami.
• Gaziantep (Turquie, 2023) : +30 000 morts.
• Éruptions volcaniques :
• White Island (2019) : 22 morts.
• Hunga Tonga (2022) : Impact mondial.
• Glissements de terrain : Houaïlou (Nouvelle-Calédonie, 2016, 8 morts).
• Zones amiantifères en Nouvelle-Calédonie : Impact sanitaire et économique.

2. Exploitation des ressources naturelles

• Nickel (Nouvelle-Calédonie), terres rares, cuivre, charbon.

III. MÉTHODES D’ÉTUDE DE LA TERRE

1. Observations Directes

• Échantillonnage de terrain : Roches en surface et en profondeur (~100 km).
• Forages :
• Forage de Kola (Russie, 12 262 m), stoppé depuis les années 90.
• Observations géologiques : Baie de Gruinard (Écosse).

2. Observations Indirectes

• Sismogrammes : Enregistrement des ondes sismiques.
• Cellule à enclume de diamant et rayons X : Étude des minéraux à haute pression.
• Modélisation des molécules du manteau terrestre (ex: olivine).

IV. STRUCTURE ET COMPOSITION DE LA TERRE

1. La Terre accessible : données de terrain

• Carte géomorphologique mondiale : Reliefs et structures.
• Répartition bimodale des altitudes : Différence entre continents et fonds océaniques.
• Section transversale Atlantique à 25°S :
• Croûte continentale → Océanique → Continentale.
• Grands ensembles structuraux :
• Boucliers et plateformes.
• Chaînes de montagnes récentes.
• Fossés d’effondrement.

2. La Terre inaccessible : données de géophysique

• Croûte continentale et océanique.
• Composition interne : Noyau (externe liquide, interne solide), manteau.

V. LES ROCHES DE LA TERRE

1. Types de roches

• Roches magmatiques :
• Plutoniques : Granite, Granodiorite.
• Volcaniques : Basalte, Andésite.
• Roches métamorphiques :
• Métabasalte : Roche modifiée sous pression/température.
• Orthogneiss : Roche formée à partir de granite.
• Roches sédimentaires :
• Calcaire, grès deltaïques, conglomérats.
• Diatomite (silice), travertin (calcite).

2. Composition chimique des roches

• Granite (ex: Granite rose de Bretagne, Aiguille du Midi) :
• Minéraux principaux :
• Quartz (SiO₂).
• Feldspaths (plagioclases, orthose).
• Biotite (mica noir).
• Oxydes dans le granite :
• Riche en SiO₂ (73,9%), Al₂O₃ (13,7%).
• Faible en FeO, MgO, CaO (minéraux ferromagnésiens rares).