Description

L’UE vise à parcourir la dynamique des enveloppes terrestres à différentes échelles de temps : des premiers temps de l’histoire du système solaire et de la Terre jusqu’aux observables actuels. 

Des premiers âges du système solaire à l’évolution des enveloppes terrestres :

Replacer la Terre dans l’univers, ses mouvements de rotation et de révolution, les relations avec les saisons. Les relations et interdépendances avec les mouvements de la Lune.
Tailles relatives, mesure des distances dans l’univers, mesure de la taille de la Terre.
On identifiera les différentes étapes de condensation et d’accrétion du système solaire jusqu’à la formation des planètes. Suite à cette accrétion homogène, on verra par quels processus et dans quelle contrainte temporelle se fait la différenciation en enveloppes concentriques de la Terre. Seront particulièrement développés les mécanismes permettant le développement d’une croûte continentale spécifique à la Terre.

Les méthodes et arguments géophysiques d’observation actuelles seont développés au cours de l’UE :
1)Les méthodes sismologiques : Les ondes sismiques, propagation d’ondes, imagerie d’interfaces, structure 1D de la Terre, tomographie sismique (dont introduction aux méthodes inverses), les méthodes sismiques actives (réfraction, réflexion).
2) Les méthodes potentielles : - Gravimétrie : loi de la gravitation, champ de gravité, forme de la Terre, Géoïde, anomalies gravimétriques, modèles de compensation isostatique, variabilités spatiales et temporelles, prospection gravimétrique.
- Magnétisme terrestre : dipôle magnétique, champ magnétique, champ magnétique d’origine interne et externe, origines du champ magnétique, variabilités spatiales et temporelles, prospection magnétique.
3) Apport de la géophysique à la connaissance de la structure interne et la dynamique de la Terre : évolution historique de la connaissance de la Terre interne, connaissances actuelles de la structure, de la composition et de la dynamique de la lithosphère, du manteau profond et du noyau, ainsi que des interfaces majeures.

Compétences requises

Cette UE s’appuie sur les contenus enseignés en sciences de la Terre en cycle Licence et en M1 S1, en particulier :
- l’organisation de la Terre en enveloppes
- la lithosphère et les plaques lithosphériques
- la pétrologie magmatique et métamorphique
- la géochimie
- la sédimentologie
- la paléontologie
- la datation des roches
- la tectonique
- les bases du calcul mathématique et de la physique
- la géométrie eulérienne

Ces contenus sont enseignés en Licence SVT dans les UE suivantes :
L2 S3 – Géosciences
L2 S4 – Cartographie géologique
L3 S5 – Pétrologie générale
L3 S5 – Sédimentologie, géochronologie et paléontologie
L3 S6 – Géodynamique et tectonique
M1 S1 – Géologie régionale

Compétences visées

- apprendre à contraindre des scénarios et modèles d’évolution de la Terre à partir d’enregistrements d’origine et de nature variées (contraintes astrophysiques, pétrologie des météorites, radiochronologie, fractionnements géochimiques…)
- connaître le fonctionnement des étoiles et du Soleil, nucléosynthèse
- positionner la Terre dans l’Univers, avec ses mouvements de rotation et de révolution
- décrire et analyser la formation des objets du système solaire
- différencier, dans les propositions scientifiques actuelles, les parts respectives des enregistrements directs et de la modélisation.

Connaître et savoir utiliser les méthodes géophysiques classiques :
Comprendre la propagation des ondes sismiques dans un modèle de Terre ; l’utiliser pour comprendre la mise en évidence historique des principales interfaces de la Terre; Comprendre le principe de la tomographie sismique
Comprendre la forme de la Terre et la notion de géoïde ; comprendre les mesures gravimétriques, connaître les corrections à leur apporter, comprendre les anomalies gravimétriques et leur signification, comprendre et appliquer le principe d’isostasie
Comprendre l’origine du champ magnétique terrestre, sa mesure, les mécanismes d’aimantation des roches, les anomalies magnétiques et leur signification
Utiliser les connaissances et modèles issus de la géophysique (et d’autres disciplines) pour proposer un schéma cohérent de la dynamique des différentes enveloppes terrestres

Compétences travaillées en Travaux pratiques et dirigés :
- Lire et interpréter des documents et des données géographiques et géophysiques usuels (cartes topographiques et bathymétriques, cartes d’anomalies magnétiques et gravimétriques, cartes d’altimétrie satellitaire, sismogrammes, images de tomographie sismique). L’accent sera mis sur l’approche multidisciplinaire, la problématique de non unicité des inversions et interprétation, l’état actuel des connaissances et les grands débats en cours.
- Déterminer la profondeur du Moho sous la France et construire un modèle de Terre à partir des phases sismiques observées sur les sismogrammes
- Effectuer les corrections nécessaires pour calculer une anomalie gravimétrique et en déduire sa signification, appliquer l’isostasie locale à l’évolution d’un bassin sédimentaire
- analyser des documents scientifiques, mettre en relation différents documents
- quantifier et calculer les grandeurs fondamentales de l’univers et du système solaire
- s’entraîner aux épreuves du Capes

Disciplines

• Structure et évolution de la Terre et des autres planètes
• Astronomie, astrophysique
• Terre solide : géodynamique des enveloppes supérieure, paléobiosphère
• Enveloppes fluides du système Terre et autres planètes

Informations complémentaires

Bibliographie
Carte géologique de l'Europe
Carte tectonique de l'Europe
Carte géologique de la France au 1/1.000.000°
Collectif BRGM (2009) - La France sous nos pieds. Atlas en 50 géocartes. BRGM éd
Dercourt J. (1997 et 2002). - Géologie et géodynamique de la France. Dunod éd.
Agard P. & Lemoine M. (2003). - Visage des Alpes : structure et évolution géodynamique (Fascicule  + CD). CGMW.
Debelmas J. (1974). - Géologie de la France,  tomes 1 & 2. Doin éd.

Bibliographie

Bibliographie
Robert et Bousquet : Géosciences
Jaujard : Géologie
Sotin : Planétologie
Gargaud : Le soleil, la Terre,,, la vie
Larroque et Virieux : Physique de la Terre solide
Dubois et Diamant : Géophysique

Contacts

Responsable(s) de l'enseignement

• Armelle Baldeyrou-Bailly

Membres de l'équipe pédagogique

• Sophie Lambotte

Membres de l'équipe pédagogique

• Christian Boily

Autres contacts

Benoît Derode
Clara Jodry

MCC

Les épreuves indiquées respectent et appliquent le règlement de votre formation, disponible dans l'onglet Documents de la description de la formation.

Régime d'évaluation

ECI (Évaluation continue intégrale)

Coefficient

6.0

Évaluation initiale / Session principale - Épreuves