ENSEGID 2ème année SEMESTRE 7 Heures ECTS Sciences de l'ingénieur Sciences humaines et sociales Sciences du milieu naturel

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1 ENSEGID 2 ème ANNEE ENSEGID 2ème année SEMESTRE 7 Heures ECTS Sciences de l'ingénieur Géomatique 40 Mathématiques appliquées et modélisation 30 Imagerie, calcul et visualisation 50 Mesure et Méthodes d'analyse pétrophysique et géochimique 50 Méthodes géophysiques 50 Sciences humaines et sociales 45 3 Impacts environnementaux des activités humaines et réglementation 45 Sciences du milieu naturel 90 8 Géologie des formations superficielles 20 Écologie des communautés 20 Hydrologie et hydrochimie 20 Hydrodynamique souterraine 30 Ecole de terrain & projets 7 2 Projet interdisciplinaire 7 Langue 30 2 Anglais 30 Total semestre SEMESTRE 8 Heures ECTS Sciences du milieu naturel Intégration des données géologiques 65 Forages et diagraphies 30 Hydrogéologie quantitative 30 Sciences humaines et sociales 35 2 Gestion des entreprises 35 Langue 30 2 Anglais 30 Option Géoressources Géologie des bassins 30 Interprétation sismique 35 Géologie des réservoirs 35 Hydrogéologie des bassins sédimentaires 20 Option Environnement Hydrobiologie 30 Pédologie, géochimie des sols 60 Géophysique environnementale II 30 Ecoles de terrain & projets 60 4 Ecole de terrain : réservoirs carbonatés 30 Ecole de terrain : Géologie des bassins sédimentaires 30 Ecole de terrain : Hydrologie - Hydrogéologie 30 Projet d'étude 30 ou 60 Stage en entreprise 8 Total semestre

2 FICHES UE ENSEGID 2 ème ANNEE Avril 2013

3 Sciences de l Ingénieur 2ème Année Semestre 7 Tronc commun Responsable : O. Leroux 15 ECTS Horaire : 220 h Cette UE «Sciences de l Ingénieur» regroupe l ensemble des enseignements du semestre 7 concernant le domaine des mathématiques, de l informatique, de la physique et de la chimie appliquées aux géosciences : géomatique, modélisation, imagerie, géochimie, pétrophysique et géophysique. II.1 Géomatique (retour au sommaire) Responsable : O. Atteia, N. Chehata Horaire : 40h CM : 16 / TD : 24 L'objectif de cette UE est de présenter à l élève les différents outils géomatiques appliqués à l environnement. La géomatique se définit comme la science regroupant les technologies d acquisition, d analyse, d interprétation et de diffusion d informations géographiques (géo référencées). Le but de ce module est d utiliser l outil géomatique comme aide à la décision pour la gestion des milieux naturels et anthropisés. Le module abordera toute la chaîne de géomatique de l acquisition et traitement des données au croisement des informations à travers l utilisation de Systèmes d Informations Géographiques (SIG). La première partie du cours se focalise sur l acquisition et l exploitation de données raster telles que les images satellites ou encore les MNT. La deuxième partie aborde les outils d analyse spatiale telles que les techniques d interpolation permettant de créer des cartes raster à partir de mesures ponctuelles, la classification d objets par attributs. Les bases de données géographiques (BDG) environnementales existantes seront étudiées et utilisées. La dernière partie sera consacrée au croisement des différentes informations image, topographique, vectorielle à des fins décisionnelles. Les requêtes spatiales seront abordées dans ce cadre. Compétences minimales à acquérir L élève devra être capable d utiliser tout un ensemble de données de type Raster et vecteur et de croiser ces informations afin de résoudre une problématique environnementale. L élève devra être capable d utiliser des bases de données géographiques pour résoudre une problématique environnementale SIG et télédétection 1. Données raster et utilisation de SIG (16 h) - Données de télédétection - Photo-interprétation - Traitement des images - Classification des images (supervisée, non supervisée) - Applications : occupation du sol, extraction du réseau hydrographique - Données topographiques

4 - Méthodes de production de Modèles Numériques de terrain - Calcul d attributs topographiques (pente, orientation, ) 2. SIG et analyse spatiale (10 h) - Techniques d interpolation (interpolation bilinéaire, spline) géostatistiques (krigeage, variogramme,...) 3. Croisement d informations (14h) - Mise en relation d informations spatiales à des fins décisionnelles - Utilisation de BDG environnementales existantes BD CARTHAGE, CORINE LAND COVER, BDTOPO, SISMALP,...) - Construction de requêtes - Requêtes spatiales (fusion, intersection,..) - Applications environnementales: Gestion des ressources naturelles, aménagement du territoire,... II.2 - Mathématiques Appliquées et Modélisation (retour au sommaire) Responsable S. Boukir Horaire : 30h CM : 9 / TD : 21 Analyser et modéliser numériquement, via l'outil de calcul et de programmation scientifique matlab, des processus naturels pour expliquer, prévoir et exploiter les géo-ressources, prévenir les risques et protéger l environnement. Les notions acquises seront appliquées sur divers types de données telles que les données hydrogéologiques, géophysiques, géochimiques, et satellitaires. Mathématiques pour les Sciences de la Terre. 1. Méthodes numériques (18h) Samia Boukir (100%) - Résolution de systèmes d'équations linéaires : Gauss, SVD - Résolution de systèmes d'équations non linéaires : Différences finies, Newton. - Approximation, interpolation et modélisation géométrique : ajustement non linéaire par moindres carrés. Lagrange. Interpolation polynomiale par morceaux (splines) - Intégration numérique : Trapèzes, Simpson. - Résolution numérique d'équations différentielles ordinaires : Euler, Runge-Kutta. - Résolution numérique d'équations aux dérivées partielles par la méthode des éléments finis. 2. Application aux géosciences (12h) Samia Boukir (50%) et Laurent Fallot (50%) - Chimie des eaux - Télédétection - Géophysique - Electromagnétisme

5 II.3 Imagerie, calcul et visualisation (retour au sommaire) Responsable S. Boukir Horaire : 50h CM : 16 / TD : 34 Aquérir les notions de base, en calcul scientifique, en traitement d'images et en visualisation de données, nécessaires à l'analyse de phénomènes physiques, hydrogéologiques et environnementaux. Ces concepts seront appliqués à des problématiques diverses, issues de la télédétection, la géophysique, la géochimie, et la géologie, à l'aide de l outil de calcul et de programmation scientifique matlab. 1. Calcul (15h) Laurent Fallot (50%) et Samia Boukir (50%) - Rappel des concepts de base de la programmation scientifique sous matlab - Structures de contrôle - Fonctions - Accès aux données : formats courants tels que fichiers texte, fichiers excel, images. - Application à la résolution d'opérations d'ingénierie environnementale courantes 2. Imagerie (23h) Samia Boukir (80%) et Laurent Fallot (20%) - Manipulation d histogrammes : analyse, étalement, égalisation - Filtrage spatial o o Linéaire : filtrage par convolution, moyenneur, gaussien Non linéaire: min, max, médian - Filtrage fréquentiel : Transformée de Fourier 1D et 2D, filtrage passe bas, passe-haut, passe-bande Applications en géophysique - Seuillage binaire global - Détection de contours o o o Différentiation spatiale du premier ordre et du second ordre Opérateurs Gradient, Sobel, Laplacien Applications en télédétection - Morphologie mathématique (érosion, dilatation, ouverture, fermeture, filtrage morphologique) Application à la cartographie 3. Visualisation (12h) Laurent Fallot (100%) - Importation et exportation de données - Visualisation de champs vectoriels 2D (exemple : gradient spatial) - Visualisation de champs vectoriels 3D : contours, surfaces et maillages, cônes, flux et isosurfaces, coupes 2D (avec filtrage et rehaussement des contours), contrôle du point de vue. - Visualisation de volumes (exemple en tomographie) - Application à des données environnementales o o Visualisation de données topographiques Visualisation de données géophysiques

6 o o Visualisation de données géochimiques Visualisation d'images de réservoirs II.4 - Mesures et méthodes d'analyses pétrophysique et géochimique (roche, eau, gaz) (retour au sommaire) Responsable : A. Cerepi Horaire : 50h CM : 25 / TD : 25 L'objectif de cette UE est de donner les bases théoriques et pratiques sur les outils d analyse pétrophysique et géochimique en sciences de la terre. Physique et chimie pour les géosciences Mesure et Méthodes d'analyse Le cours est organisé sous forme de cours théorique rappelant les bases théoriques et physiques des propriétés réservoirs et sous forme de travaux dirigés en laboratoire où les élèves mettent en pratique et concrètement les notions théoriques. Les aspects suivants sont abordés : - Introduction (définition de la pétrophysique, échelles d étude) - Porosité (définition, types pétrographiques et pétrophysiques) - Mesures de la porosité (analyse d image, par pesée, par scanner RX, par porosimètrie à helium, par expansion de gaz, par injection de mercure, par les diagraphies, effet de pression compressibilité) - Perméabilité (Définition, Perméabilité moyennée, Perméabilité dans les associations de formations en parallèle, perméabilité dans les associations de formations en série, anisotropie de la perméabilité) - perméabilité absolue (méthodes de mesures) - Surface spécifique (définition, méthodes de mesure) - Relation entre porosité/perméabilité/surface spécifique modèles de perméabilité - Saturation Capillarité en milieu poreux Tension interfaciale angle de contact - Pression capillaire Hystérésis Mouillabilité - Structure des milieux poreux (définition, méthodes de mesure) - Perméabilité moyenne (définition, méthodes de mesure) - Comportements électriques (définition, méthodes de mesures) - RMN - Analyse des gaz : prélèvements, méthodes d'analyse, capteurs en continu - Analyses des fluides : prélèvements, méthodes d'analyse, capteurs en continu II.5 Introduction aux méthodes géophysiques (retour au sommaire) Responsable : M. Schmutz Horaire : 50h CM : 20 / TD : 30

7 Cette UE a pour objectif de présenter les méthodes géophysiques les plus utilisées actuellement pour explorer et analyser le sous-sol. Ces méthodes se différencient principalement en fonction du paramètre physique mesuré (champ électro-magnétique, résistivité électrique, onde sismique, ), de leur profondeur d investigation (superficielle, semi-profonde, profonde) et de leur domaines d application ou finalité (problématiques environnementales, recherche pétrolière et minière, hydrogéologie et thermalisme, travaux publiques, archéologie et recherches océaniques, volcanologie, sismologie, ). Les méthodes géo-électriques, électromagnétiques, magnétiques, de sismique réfraction et le géoradar sont principalement utilisées pour des problématiques environnementales : risques naturels, détection de cavités souterraines, nappes d eau polluées, etc La sismique réflexion est quant à elle la méthode la plus utilisée pour l analyse des bassins sédimentaires, puisqu elle permet d imager le sous-sol sur de grandes profondeurs (jusqu à plusieurs dizaines de kilomètres) et avec une résolution supérieure aux autres méthodes. La sismique réflexion permet entre-autres d analyser les géométries (structurale et stratigraphique) des couches géologiques dans le sous-sol et d interpréter ainsi l évolution tectono-sédimentaire des bassins et l architecture des réservoirs (réalisation de modèles 2D et 3D). Les bases théoriques et pratiques de ces méthodes géophysiques seront exposées, depuis l acquisition, le traitement des données, jusqu à leur interprétation. Les applications se feront sous la forme de nombreux travaux dirigés et d une journée sur le terrain. Connaissances de base en sciences de la Terre Calcul matriciel Calcul différentiel et intégral Equations différentielles Méthode des moindres carrés - Méthodes géoélectriques (résistivité électrique, polarisation spontanée, polarisation provoquée) (5h) : principes physiques des signaux électriques, principales mises en œuvre, introduction à la modélisation et inversion 1D. - Prospection magnétique (10h) : origine du champ magnétique terrestre, paramètres mesurés en magnétisme, mesure du champ magnétique terrestre, traitements spécifiques des données, exemples d application en archéométrie - Electromagnétisme (basse fréquence et haute fréquence) (10h): principes physiques des signaux électromagnétiques, techniques d acquisition et de traitement, introduction à la modélisation et inversion 1D. - Sismique réfraction (10h) : méthode d acquisition et bases fondamentales du traitement des données de sismique réfraction. - Sismique réflexion (15h): méthode d acquisition et bases fondamentales du traitement des données de sismique réflexion. Origine et propriétés des réflexions sismiques, notions de résolution. Initiation à l interprétation géologique des données sismiques (structurale et stratigraphique). Nombreux exercices d application.

8 Sciences du Milieu Naturel 2ème Année Semestre 7 Tronc commun Responsable : C. Loisy 8 ECTS Horaire : 90 h Cette UE «Sciences du Milieu Naturel» regroupe l ensemble des enseignements du semestre 7 concernant le domaine de l écologie, de la géologie des formations superficielles, de l hydrologie, de l hydrochimie et de l hydrodynamique souterraine. II.6 Ecologie des communautés (retour au sommaire) Responsable : S. Gombert-Courvoisier Horaire : 20h CM : 12 / TD : 8 En lien avec la mise en œuvre des programmes de conservation de la biodiversité, l'objectif de cette UE est d'aborder les démarches appropriées à l'identification des espèces et des habitats naturels. Bases fondamentales de la structure et du fonctionnement des écosystèmes (1ère année) - Biodiversité : définitions, menaces, enjeux, indices (4h) - Stratégies et méthodes d échantillonnage de la faune et de la flore (8h) - Identification et caractérisation écologique des habitats naturels (6h) - Introduction aux méthodes de gestion des milieux (2h) II.7 Géologie des formations superficielles (retour au sommaire) Responsable : C. Loisy Horaire : 20h CM : 14 / TD : 6 Dans la conception géologique, le terme de formation superficielle s oppose à celui de substratum en masquant partiellement ou totalement ce dernier. Cependant, les formations superficielles sont des formations géologiques à part entière, lieu de nombreuses activités humaines, sources de matériaux exploitables et roches mères de nombreux sols. Elles doivent être vues comme un capital à gérer et à préserver. Enfin leur position d interface entre le sol et le substratum géologique les place sur le cheminement des eaux d infiltration : elles peuvent tantôt intervenir comme filtre des pollutions superficielles, tantôt comme écran imperméable protégeant les aquifères sous-jacents. Dans certains cas, elles constituent elles-mêmes des aquifères superficielles. Ce cours a pour objectifs la compréhension de la genèse et de l évolution des formations superficielles et de l analyse de leurs propriétés et leurs comportements dans le milieu naturel. En complément des connaissances fondamentales acquises précédemment, un lien sera fait sur les relations avec la géomorphologie, l aménagement du territoire, et la néotectonique. Par ailleurs, en complément des

9 enseignements dispensés sous forme de cours, une part importante du module est consacrée à la pratique sous la forme d'une étude intégrée. Bases en géomorphologie et sur les processus d érosion et d altération Ce cours comprendra une partie théorique et une partie pratique : - la surface des continents et son fonctionnement (composantes de la dynamique de surface, fonctionnement de la surface des continents), - concept et méthodes des formations superficielles, - présentation des différentes formations superficielles (les altérites, les paléosols, les formations de versants, les formations glaciaires, les formations fluviatiles, les formations lacustres et palustres, les formations éoliennes, les formations côtières), - les formations superficielles dans le cadre des activités humaines. - analyse cartographique des formations superficielles et de la ressource d un milieu naturel II.8 Hydrologie et hydrochimie (retour au sommaire) Responsable : M. Franceschi Horaire : 20h CM : 20 L'objectif de ce module est de fournir les bases nécessaires à une vision quantitative dans les problématiques associées aux écoulements de surface. L'approche quantitative en hydrologie est abordée par l'étude statistique des événements climatologiques et leur transformation en écoulements de surface. L'aspect qualitatif est abordé grâce à la caractérisation des principaux mécanismes d'acquisition de la chimie de l'eau. Notions du tronc commun - Hydrologie o notions d'hydrologie fréquentielle o évènements hydrologiques exceptionnels et période de retour o modélisation hydrologique : approche empirique et modèles réservoirs - Hydrochimie o o o Chimie des eaux et qualité Chimie des eaux superficielles. Dynamique chimique dans les lacs et les rivières II.9 Hydrodynamique souterraine (retour au sommaire) Responsable : A. Dupuy Horaire : 30h CM : 20 / TD : 10 L'objectif est de fournir les outils quantitatifs élémentaires nécessaires à la formulation et à la résolution de

10 problématiques environnementales liées à la circulation des eaux dans le milieu souterrain, en faisant le lien avec la surface. Les outils théoriques et appliqués sont abordés permettant d'aborder les questions d'ingénierie basique en hydrogéologie. Les notions abordées constituent un pré-requis obligatoire pour le module «Hydrogéologie de l'ingénieur» et un pré-requis conseillé pour les modules «gestion des ressources en eau», «modélisation hydrodynamique», «stockage profond et géothermie». Notions du tronc commun en hydrogéologie - Propriétés des milieux poreux - Loi de Darcy généralisée - Régime transitoire et équation de diffusivité - solutions particulières et essais de nappe : équation de Theis, Cooper Jacob - essais de puits et productivité des ouvrages d'exploitation - écoulement en zone non-saturée

11 Sciences Humaines et Sociales 2ème Année Semestre 7 Tronc commun Responsables : S. Gombert-Courvoisier F. Ribeyre 3 ECTS Horaire : 45 h II.10 - Impacts environnementaux des activités humaines et réglementation (retour au sommaire) Responsable : S. Gombert-Courvoisier & F. Ribeyre Horaire CM : 30 / TD : 15 L'objectif de cette UE est de fournir aux élèves les bases en réglementation environnementale en relation avec les impacts liés aux activités humaines sur l'environnement. aucun Droit de l'environnement et réglementation (20h) : fondements et définitions, chronologie, interactions droit international / communautaire / national ; protection des espèces et des habitats ; loi sur l'eau ; réglementation sur les activités polluantes ; textes de référence. Organismes impliqués dans la gestion de l'environnement (ADEME, DREAL, ONG ). Impacts des activités humaines sur l'environnement (25h) :iimpacts des activités de production, distribution, consommation et des rejets sur les écosystèmes, évaluation des impacts biologiques (bioindicateurs), solutions de réduction des impacts des activités de productions et de distribution, consommation responsable

12 Ecole de terrain et projets 2ème Année Semestre 7 Tronc commun Responsable : M. Franceschi 2ETCS Horaire : II.11 - Projet interdisciplinaire (retour au sommaire) Responsable : M. Franceschi s : L objectif de ce projet est de mettre en pratique les différentes notions théoriques acquises par les élèves durant le premier semestre de l'année 2 ENSEGID. Il est organisé autour d'une étude intégrée sur un site naturel. Les élèves mettent en pratique les méthoides et outils vu lors des enseignements du semestre (Formations superficielles, écologie, hydrologie etc...) en réalisant une étude intégrée sur un site naturel : une ancienne gravière. analyse des formations superficielles (nature, origine, etc) ; cartographie du site ; diversité écologiques ; bilan hydrologique ; état écologique et environnemental du site ; réhabilitation potentielle du site. Organisation : 1 Journée d'analyse et d'échantillonnage sur le site d'étude avec les enseignants ; 4 journée de travail personnel pour l'étude intégré du site. Compétences minimales à acquérir : Travail en groupe sous la direction d un tuteur ; recherche bibliographique ; collecte des données ; approche pluridisciplinaire ; mise en oeuvre des méthodes (scientifiques, techniques, réglementaires, économiques ) ; respect des délais, présentation des résultats... Encadrants : Corinne Loisy, Sandrine Gombert, François Larroque, Myriam Schmutz, Serge Galaup, Olivier Leroux, Michel Franceschi.

13 Langues 2ème Année Semestres 7 & 8 Tronc commun Responsable : Sophie Leleu 2x2 ECTS Horaire : 2x30 h II.12 Anglais (retour au sommaire) Responsable : S. Leleu Horaire CM : 0, TD : 60, TP : 0 En deuxième année l'apprentissage des langues s'inscrit activement dans le cursus Cet enseignement de l anglais est étroitement associé à plusieurs des thématiques évoquées précédemment. Les sciences humaines, économiques et communication sont en interaction avec la formulation du projet professionnel en langue anglaise (CV, lettre de motivation, simulation d entretien,...). Pour les projets en deuxième année, les élèves rédigent en plus du rendu classique, un article type publication en anglais. Si l'élève atteint le niveau requis il peut demander à valider son niveau par le passage du Test of English for International Communication (TOEIC) niveau B2 qui conditionne l obtention du diplôme. Dans le cas de l'obtention du TOEIC avant la troisième année, l'enseignement de langues de troisième année peut-être consacré à l'approfondissement d'une deuxième langue étrangère. Compétences minimales à acquérir Savoir lire et comprendre un texte scientifique, un rapport technique ; Savoir rédiger son CV et une lettre de motivation ; Savoir présenter un document professionnel (lettre, rapport ) ; Construire un exposé oral ; Présenter sa candidature à l'oral (simulation d'entretien). Le module de 60h sur les deux semestres recouvre les 4 compétences (compréhension de l écrit, production écrite, compréhension de l oral, production orale) et inclut des éléments d anglais scientifique de spécialité.

14 Sciences Humaines et Sociales 2ème Année Semestre 8 Tronc commun Responsable : O. Atteia, M. Mestari 2 ECTS Horaire : 35 h II.13 - Gestion des entreprises (retour au sommaire) Responsable : O. Atteia & M. Mestari Horaire CM : 25 / TD : 10 Après avoir acquis une connaissance de base sur les mécanismes financiers et juridiques de l'entreprise et suite au premier stage en milieu ouvrier de l'élève, ce module le prépare à une future gestion du personnel, d'un service, voire d'une entreprise. Parmi les nombreux aspects nécessaires à l'acquisition de compétences de gestion de l'entreprise, nous en avons privilégié deux pour cette année. Les branches professionnelles sont utilisées pour présenter le contexte global de l'entreprise et son positionnement global. Afin de rendre plus accessibles les aspects de management des entreprises nous avons développé la gestion de projet que les élèves peuvent utiliser au cours de leur cursus et est utilisée à des échelles importantes, que ce soit pour une seule entreprise ou un consortium, dans les projets environnementaux. Module de première année sur le fonctionnement de l'entreprise Branches et organisations professionnelles Ce cours présente la structuration des différentes branches professionnelles en précisant les conditions de représentations des organismes patronaux et syndicaux. L'accent est mis sur l'importance des différentes négociations collectives par branche et sur les conséquences économiques et juridiques du dialogue social. Management de projet s : Identifier les outils et méthodes dans le management et la conduite de projets ; Connaître les compétences nécessaires au chef de projet ; Apprendre à formaliser la mission et les résultats attendus ; Savoir structurer, planifier et analyser les risques d'un projet ; S'initier au pilotage d'un projet (indicateurs de suivi). Ce cours permet aux élèves de se familiariser avec la notion de projet comprise comme «un ensemble d'actions à réaliser pour satisfaire un objectif défini, avec des ressources humaines, financières et matérielles appropriées, dans un délai fixé selon un échéancier de réalisation».

15 Sciences du Milieu Naturel 2ème Année Semestre 8 Tronc commun Responsable : C. GRELAUD 7 ECTS Horaire : 125 h II.14 Intégration des données géologiques (retour au sommaire) Responsable : C. Grélaud Horaire : 65h CM : 30 / TD : 35 L'objectif de cette UE est de former les élèves à l intégration de différentes données géologiques afin d en établir une synthèse cohérente. Elle est principalement axée sur l intégration de données de surface et de subsurface portant sur l analyse des bassins sédimentaires et des réservoirs ou aquifères : données géologiques de terrain, interprétation de cartes géologiques, interprétation de profils sismiques et de données de puits (carottes et diagraphies). Les principes de bases de la stratigraphie séquentielle et de la stratigraphie sismique sont alors abordés. Cet enseignement est basé sur l étude de cas concrets réels ou fictifs pour différents systèmes sédimentaires, silico-clastiques et carbonatés, et différents types de bassins. Compétences minimales à acquérir Etre capable d intégrer différentes données géologiques, géophysiques et géochimiques pour en réaliser une synthèse cohérente appliquée à des cas d étude des bassins sédimentaires et des réservoirs. Connaissances de base en Sciences de la Terre (voir tronc commun de 1 ère année en géologie) - Interprétation de cartes géologiques et synthèses régionales - Stratigraphie séquentielle : une méthode d étude intégrée des bassins sédimentaires - Les systèmes fluviatiles : concepts de base et applications - Les systèmes carbonatés : concepts de base et applications - Intégration des données géologiques et géophysiques à partir d un exemple concret II.15 Forages et diagraphies (retour au sommaire) Responsable : C. Grélaud Horaire : 30h CM : 15 / TD : 15 s : Les informations apportées par la réalisation de forages et les mesures effectuées en forage sont fondamentales dans l'analyse du sous-sol et ceci à toutes les échelles d'investigation. Au cours de cet enseignement sont présentés tout d abord les notions générales sur les techniques de forage et d acquisition des diagraphies, ainsi que le principe et les apports des diagraphies instantanées. La majeure partie du cours porte ensuite sur la présentation des principaux outils de diagraphie différée : diamétreur/caliper,

16 polarisation spontanée, gamma-ray, sonic, densité, neutron, résistivité, pendagemétrie et imagerie de parois. Les notions théoriques concernant les opérations de chaque outil sont exposées, ainsi que leur mode de fonctionnement, leurs avantages et leurs limites, et leurs applications principales. De nombreux exercices d application permettront aux élèves de s initier à l analyse des diagraphies dans le cadre d étude de réservoir (aquifère ou hydrocarbure). Compétences minimales à acquérir Connaître les principales méthodes de forage et être capable de déterminer la méthode la plus appropriée pour l objectif à atteindre (profondeur, type de lithologie, budget, ). Connaître le principe de fonctionnement de chaque outil diagraphique et ses applications. Savoir interpréter et intégrer de manière rapide («quick look») les principales diagraphies afin de déterminer la lithologie, les propriétés pétrophysiques et les fluides contenus dans les roches du sous-sol. Connaissances de base en Sciences de la Terre : Introduction : place et rôle des diagraphies dans les études géologiques, analyse de bassin, recherche pétrolière et recherche d eau Techniques de forage et d acquisition des diagraphies Diagraphies instantanées Diagraphies différées : présentation des outils, notions théoriques, mode de fonctionnement, avantages et limites, résolution, applications Exercices d application : analyse intégrée des diagraphies de forage pour interpréter les lithologies, les propriétés pétrophysiques et le type de fluide contenu dans les roches du sous-sol, initiation aux méthodes de corrélations des diagraphies II.16 Hydrogéologie quantitative (retour au sommaire) Responsable : A. Dupuy Horaire : 30h CM : 20 / TD : 10 Les objectifs sont de confronter les élèves aux problèmes complexes de l hydrogéologie appliquée en associant les principes de l'écoulement aux phénomènes de transferts et transport en milieu poreux. Les outils et méthodes sont abordés permettant d'aborder des questions d'ingénierie complexe et appliquée en hydrogéologie. Les notions abordées constituent un pré-requis conseillé pour les modules «gestion des ressources en eau», «modélisation hydrodynamique», «hydrogéologie des systèmes sédimentaires». Compétences à acquérir Maîtriser les phénomènes responsables des différents modes de transport massique et calorifique dans les aquifères, leur transposition en équations et leur utilisation (fronts de transport et de transfert : vitesse et propagation) Utiliser les principes de l hydrogéologie appliquée aux problématiques du génie civil en terme de rabattement provoqué et contrôlé d une nappe (assèchements de fouilles, carrières, ) Notions du tronc commun (contenu de l UE Hydrosciences ou équivalent) de l UE Hydrogéologie Quantitative ou équivalent

17 Introduction au transport dissous en milieu poreux - dispersion et phénomènes responsables - paramètres hydrodispersifs - expressions mathématiques du transfert : équation d'advection-dispersion Problématiques hydrogéologiques en ingénierie (systèmes environnementaux, génie civil,...)

18 Option Géoressources 2ème Année Semestre 8 Optionnelle Responsables : P. Razin & R. Bourillot 7 ECTS Horaire : 120 h Cette option «Géoressources» a pour objectif l enseignement des différents concepts et des différentes méthodes utilisés pour l analyse des systèmes sédimentaires à différentes échelles, de celle du bassin à celle du réservoir. Elles concernent en particulier les méthodes de la sédimentologie, de la stratigraphie séquentielle et l analyse du contrôle tectonique de l architecture des bassins sédimentaires. Cette approche naturaliste est complétée par l utilisation de méthodes géophysiques, et plus particulièrement celle de l interprétation sismique et de la stratigraphie sismique. A une autre échelle, les méthodes d analyse pétrographique, diagénétique conduisant à la caractérisation des réservoirs sont également abordées ici. Les applications de l analyse des bassins sédimentaires et des réservoirs sont explicitées à travers un enseignement complémentaire et intégré sur l hydrogéologie des bassins sédimentaires. Cette option regroupe ainsi 4 modules d enseignement qui sont tous couplés avec des écoles de terrain. II.17 Géologie des bassins sédimentaires (retour au sommaire) Responsable : Ph.Razin Horaire : 30h - CM : 6 / TD : 24 L'objectif de cet enseignement est de permettre aux élèves de se familiariser avec les méthodes de d analyse intégrée des bassins sédimentaires à partir d une étude de cas réel. Les concepts de la stratigraphie séquentielle sont alors largement développés. Il s agit d une méthode intégrée utilisant des données sédimentologiques, stratigraphiques, structurales, géophysiques qui a pour objectif principal d établir des corrélations stratigraphiques et de reconstituer ainsi la géométrie 3D des corps sédimentaires. Cette méthode est systématiquement utilisée pour les analyses de bassin sédimentaire, en particulier pour l exploration et l exploitation des géoressources (hydrocarbures, eau, etc.). Elle est également utilisée pour une meilleure compréhension de la dynamique des bassins sédimentaires et des facteurs qui la contrôlent (tectonique, variations eustatiques, climat, production sédimentaire, etc.). Cet enseignement possède un volet théorique mais s appuie surtout sur une analyse de terrain (Aragon) ainsi que sur des exercices de corrélation à partir de cas concrets. Cet enseignement se complète en effet avec l école de terrain «Géologie sédimentaire». Un lien très étroit est développé avec l enseignement d interprétation sismique décrit ci-après. Compétences minimales à acquérir: utiliser les principes de la stratigraphie séquentielle pour établir des corrélations stratigraphiques, reconstituer la géométrie 3D des corps sédimentaires et caractériser d un point de vue qualitatif et quantitatif les facteurs contrôlant la dynamique des bassins sédimentaires. Compétences minimales à acquérir : Etre capable de reconstituer la géométrie des corps sédimentaires à différentes échelles (bassin réservoir) à partir de corrélations stratigraphiques basées sur l interprétation des environnements de dépôt et la reconnaissance des cycles sédimentaires Comprendre et appliquer les concepts et méthodes de la stratigraphie séquentielle Comprendre les facteurs de contrôle du remplissage des bassins sédimentaires (nature et géométrie/distribution des dépôts)

19 Connaissances de géologie sédimentaire (stratigraphie et sédimentologie) et de tectonique - Modèles de faciès et modèles d architecture stratigraphique - Concepts et modèles stratigraphie séquentielle - Facteurs de contrôle de la dynamique des systèmes sédimentaires : une introduction à la modélisation stratigraphique - Application pratique : école de terrain «Géologie des bassins sédimentaires» II.18 - Interprétation Sismique (retour au sommaire) Responsable : C. Grélaud Horaire 35h - CM : 10 / TD : 25 Cette UE s inscrit dans la continuité de l UE «Introduction aux méthodes géophysiques» dans laquelle les bases fondamentales des méthodes d acquisition et de traitement des données de sismique réflexion, le calage au puits des sections sismiques, ainsi que l origine des réflexions sismiques ont été présentées. L'objectif de cette UE est de former les élèves à l interprétation géologique des données de sismique réflexion. La première étape consiste à apprendre à définir les principales unités tectono-stratigraphiques à l échelle du bassin, et à interpréter l évolution structurale et stratigraphique de ce bassin sédimentaire dans le temps. Ensuite, les principes, méthode et applications de la stratigraphie sismique et stratigraphie séquentielle sont présentées, comprenant l analyse et l interprétation des facies sismiques. L interprétation des clinoformes est particulièrement développée, ainsi que l importance et les applications du suivi de trajectoire du «point de rupture de pente» pour l anayse en stratigraphie séquentielle. De nombreux exercices d applications sont réalisés sur des données papier puis sur un logiciel d interprétation (Logiciel Kingdom, IHS). La méthode de «modélisation sismique synthétique» est également exposée, ainsi que ses apports pour améliorer l interprétation sismique. La mise en pratique se fait en modélisant des transects géologiques d affleurements par l utilisation du logiciel GX II. Cet exercice leur permet de mieux comprendre la réponse sismique de différents objets géologiques à différentes échelles (interférences, artéfacts tels que les «push-down» et «pull-up», origine des faciès sismiques, variations latérales d amplitude, etc ). Compétences minimales à acquérir : Savoir interpréter des données sismiques (2D et 3D), tant au niveau stratigraphique que structural, de comprendre l intérêt de la modélisation sismique synthétique et de savoir utiliser des logiciels d interprétation et de modélisation sismique. Bases de géologie et sédimentologie, notions de stratigraphie séquentielle Introduction aux méthodes géophysiques - Analyse tectono-stratigraphique, à l échelle du bassin - Analyse et interprétation des faciès sismiques - Stratigraphie sismique, à l échelle d une unité tectono-stratigraphique (analyse des clinoformes,

20 stratigraphie séquentielle) - Modélisation sismique synthétique - Nombreux exercices d application tout au long de l UE - Utilisation du logiciel d interprétation sismique Kingdom (IHS) et du logiciel de modélisation sismique synthétique : GX II (ion technology) IHS KINGDOM II.19 - Géologie des réservoirs (retour au sommaire) Responsable : A. Cerepi Horaire 35h = CM : 18h, TD : 17h Cet enseignement est couplé avec l école de terrain «Réservoirs carbonatés» Ce module est basé sur enseignement théorique et pratique dans le but d acquérir et de mettre en oeuvre les différents outils et méthodes d intégration Géologiques Géophysiques Réservoirs à différentes échelles (du Pore au Bassin) indispensable à la compréhension de la «Genèse et évolution des systèmes sédimentaires réservoirs» et nécessaire à la poursuite dans les métiers de Géoressources (hydrogéologie, système pétrolier, stockage profond, imagerie et la modélisation géologique, etc ). La genèse des systèmes réservoirs géologiques est abordée d abord, par des considérations théoriques en s appuyant sur les systèmes sédimentaires réservoirs actuels. Ensuite, la mise en pratique de ces notions, est abordée par une école de terrain organisée dans le module «stage et école de terrain» permettant d approfondir les notions théoriques acquises en cours sur les systèmes sédimentaires carbonatés actuels, les systèmes réservoirs et la diagenèse. La diagenèse et l évolution des systèmes réservoir en général et plus particulièrement les réservoirs carbonatés seront enseignées avec une altérnance de cours théoriques et de travaux pratiques en salle de micromacroscopie pour illustrer les notions de : compaction, précipitation, dissolution, dolomitisation, dédolomitisation, environnements diagénétiques, typologie des systèmes de pores dans les réservoirs, influence de la diagenèse sur la qualité des réservoirs etc Enfin, l école d application (10 jours) «stage et école de terrain» est l occasion de voir sur le terrain les différents aspects de la diagenèse et de l évolution des systèmes réservoirs carbonatés. Enfin, les aspects de géochimie des systèmes carbonatés réservoirs sont abordés par les aspects théoriques et pratiques : moyens analytiques de géochimie isotopique, cathodoluminescences, fluorescences, EDS/EDAX, RX etc... Compétences à acquérir : Définir les environnements sédimentaires et diagénétiques à partir des critères de faciès, structures sédimentaires, éléments biologiques etc Etablir un modèle conceptuel d une plate-forme et d identifier les niveaux réservoirs associés,

21 Savoir utiliser les moyens analytiques géochimiques (microscopie optique, MEB, etc ) pour quantifier les formations réservoirs, Comprendre l interaction gaz-eau-roche au sein des systèmes réservoirs carbonatés, Présenter oralement les travaux et les résultats obtenus, Connaisances de base sur les systèmes sédimentaires, la pétrographie, la géologie structurale, la cartographie, les propriétés pétrophysiques, etc. - Systèmes Réservoirs : Genèse, diagenèse et propriétés associées (18H). A. Cerepi - Géochimie appliquée aux Systèmes Carbonatés Réservoirs (17h). R. Bourillot II.20 - Hydrogéologie des bassins sédimentaires (retour au sommaire) Responsable : A. Dupuy Horaire : 20h = CM : 14h, TD : 6h Cette UE Fluides profonds, Géothermie a pour but de former les élèves aux problématiques de la gestion des systèmes aquifères des bassins sédimentaires et des différents fluides potentiellement en présence, et également vis-à-vis de l aspect géothermique. La finalité de cette UE est d aborder des problèmes complexes d hydrodynamique souterraine pour des fluides dont les propriétés variant avec la température et la composition chimique, modifient leur comportement hydrodynamique. Une partie des enseignements est assurée par des professionnels. Compétences à acquérir : Maîtriser l ensemble des notions permettant de prendre en compte la circulation de fluides dans les réservoirs des bassins sédimentaires Appréhender les interactions hydro-géo-chimio-thermique en présence au sein de ces réservoirs Maîtriser les outils et méthodes disponibles pour rendre compte de ces phénomènes Connaître la réglementation française applicable sen vigueur Notions du tronc commun (contenu de l UE Hydrosciences ou équivalent) de Sciences de l'ingénieur (Tronc commun) de l UE Hydrogéologie Quantitative ou équivalent de l UE Hydrogéologie Appliquée ou équivalent - Circulations de fluides dans les bassins sédimentaires - Interactions géochimiques - Incidence du gradient géothermique - Méthodes et outils de quantification disponibles - Aspects réglementaires (codes de l environnement, code minier)

22 - Essais solutions particulières et avancées - Transferts thermiques en milieu poreux - Eléments de géothermie - Eléments de modélisation analytique - Temps de résidence et interactions eau-roche

23 Option Environnement 2ème Année Semestre 8 Optionnelle Responsable : O. Atteia 7 ECTS Horaire : 120 h Cette option a pour objectif d'approfondir les concepts, méthodes et outils nécessaires aux métiers de l'environnement en se basant sur les compétences acquises en 1ère année et au 1er semestre de 2ème année. Les approfondissements concerneront à la fois des milieux tels que les sols ou les eaux de surface, mais aussi des outils permettant d'appréhender ces milieux tels que la géochimie ou la géophysique. Cette option a deux objectifs majeurs : - faire une introduction aux matières plus détaillées des spécialités de troisième année, - réaliser une intégration des concepts géologiques et hydrologiques vu précédemment face à la problématique environnementale II.21 Hydrobiologie (retour au sommaire) Responsable : F. Labat Horaire : 30h = CM : 20 / TD : 10 Connaître plus précisément le fonctionnement des écosystèmes aquatiques dans la perspective d une gestion appropriée et d une meilleure évaluation des risques naturels ou liés aux activités humaines. Enseignements d'écologie de 1ère année et de 2ème année (tronc commun) - Étude des différents types d'écosystèmes aquatiques continentaux et côtiers : lacs et étangs, zones humides, rivières, estuaires et milieux côtiers ainsi que les systèmes aquatiques à usages aquacoles - Caractérisation physico-chimique et biologique - Évaluation globale de l'état des ressources halieutiques - Méthodes d'échantillonnage faune et flore - Évaluation de la qualité des eaux : SEQ-Eau, indicateurs biologiques, analyse des données II.22 Pédologie et géochimie des sols (retour au sommaire) Responsable : C. Loisy Horaire : 60h CM : 50 / TD : 4 + un jour de terrain L'objectif de cette UE est d'appréhender les lois de fonctionnement de la couverture pédologique, en se basant sur les relations facteurs-processus-propriétés. Trois thèmes seront abordés : (1) Processus de formation et processus pédologiques actuels : altération, formation de minéraux secondaires, interactions organo-minérales, transferts de matières, typologie des grands processus d'altération et de pédogenèse, diagnostic des processus actuels, évolution des sols ; (2) Géographie des grands types de sols : reconnaissance des sols, étude du fonctionnement des grands types de sols dans leur écosystèmes naturels et dans des écosystèmes anthropisés

24 ; (3) Relations " latérales " : fonctionnement de la couverture pédologique à l'échelle de la toposéquence et du bassin versant, dynamique d'évolution d'une toposéquence. Cette UE permettra d avoir une connaissance intégrée des processus de formation des sols et des processus pédologiques actuels, (1) en considérant le sol comme objet naturel, (2) en recadrant les processus dans les grands ensembles bio-climatiques, (3) en resituant le sol à l'échelle d'une station, d'une toposéquence et d'un bassin versant, (4) en appréhendant l'impact de l'homme sur les processus. En termes de savoir-faire, l élève aura : - la capacité à intégrer les disciplines de base pour analyser et diagnostiquer les processus pédologiques et le fonctionnement des sols, ainsi qu appréhender l'impact de l'homme sur ceux-ci. - la capacité à intégrer les lois de fonctionnement pour appréhender le sol dans le paysage et dans l'écosystème. Bases en sciences naturelles et notions sur les processus d altération Partie I : Processus de formation et processus pédologiques actuels (4h). Géochimie et cinétique de l altération (4h) Constitution du complexe d'altération. Propriétés des sols (8h). Partie II : Typologie des sols. Etude du fonctionnement des grands types de sols dans leurs écosystèmes naturels (8h) et dans des écosystèmes anthropisés : rôle des sols sur les écoulements (2h), acidification anthropique des sols (4h), pollutions par les nitrates (4h) pollutions par les pesticides (4h). Interprétation de données morphologiques et analytiques de profils types (4h). Partie III : Pédologie régionale. Application des concepts développés dans les trois parties précédentes : lecture de la carte des sols, exercice d interprétation de données morphologiques et analytiques de profils types, cas pratiques de description de profils pédologiques (10h). TD : essai de traçage (non réactif et réactif) en lysimètre (2 x 4h) II.23 Géophysique environnementale (retour au sommaire) Responsable : M. Schmutz Horaire : 30h CM : 10 / TD : jours de terrain : Les méthodes géoélectriques sont fréquemment employées dans le cadre d études environnementales (e.g., pollutions, risques naturels) en raison de la diversité des protocoles d acquisition et de traitements possibles, ce qui les rend adaptables à des contextes très variés. L objectif de cette UE est de réaliser une étude complète par méthodes géoélectriques (panneaux de résistivité électrique, polarisation spontanée, polarisation provoquée temporelle, polarisation provoquée spectrale), depuis l élaboration des dispositifs et paramètres d acquisition, jusqu à l interprétation des mesures en terme d (hydro-) géologie en ayant adapté les paramètres de modélisation et d inversion. Compétences à acquérir : Savoir organiser une mission autour des méthodes géoélectriques (résistivité et polarisation provoquée), définir les paramètres d acquisition (modélisation), acquérir les données, et les traiter (inversion). Principes physiques de bases des méthodes géoélectriques

25 - Théorie des méthodes géoélectriques (2h) - Mise en œuvre, dispositifs (2h) - Modélisation 1D, 2D (4h) - 2 jours de terrain pour l acquisition des données - Traitement, inversion 1D, 2D (10h)

26 Ecoles de terrain et projets 2ème Année Semestre 8 Tronc commun Responsables : M. Franceschi, A. Cerepi 4 ECTS Horaire : 60h Deux écoles de terrain en géologie et une école de terrain en hydrologie-hydrogéologie sont proposées dans la deuxième partie du 2 semestre. Un projet d étude sera proposé en parallèle. Les écoles de terrains sont optionnelles et le temps consacré à la réalisation des projets d étude sera établi en conséquence. II.24 - Ecoles de terrain : Réservoirs carbonatés (retour au sommaire) Responsable A. Cerepi Horaire Une semaine L'objectif de cette UE est de mettre en œuvre les différents outils et méthodes d analyse des systèmes sédimentaires carbonatés dans un cas d application d une plate-forme barrée du Dogger du bassin d Aquitaine. Compétences à acquérir : - Lever un log litho-stratigraphique sur le terrain, - Analyser les faciès sédimentaires et réservoirs, - Cartographier les objets sédimentaires et réservoirs, - Définir les environnements sédimentaires à partir des critères de faciès, structures sédimentaires, éléments biologiques, - Etablir un modèle conceptuel d une plate-forme et d identifier les niveaux réservoirs associés, - Présenter oralement les travaux de terrain et les résultats obtenus, - Etre capable de travailler en groupe et de s intégrer dans le groupe. Géologie, systèmes sédimentaires, pétrophysique, diagraphies et forages, synthèse géologique, géologie des réservoirs etc - Reconstituer les conditions de genèse et de diagenèse précoce d une plate-forme carbonatée de l Est du Bassin d Aquitaine (Vallée de la Dordogne à la Vallée du Lot). Le mode de comblement d un bassin en contexte de plate-forme carbonaté, du Toarcien à la fin du Bathonien. - Processus de genèse des sédiments et évolution dans une barrière oolithique ; transition barrière interne plate-forme interne. - Etablir l association sédimentation - formes de constructeurs biologiques dans une barrière récifale d une plate-forme carbonatée - Reconstituer le passage latéral de la mer ouverte à la bordure de plate-forme interne (barrière) ; conséquences sur la géomorphologie.

27 II.25 - Ecole de terrain : Géologie des bassins sédimentaires et architecture des réservoirs (retour au sommaire) Responsable P. Razin Horaire Une semaine Ce stage de terrain est une illustration et une mise en pratique prolongée l enseignement de «Géologie de bassin» du module optionnel «Géoressources». De stage porte sur l analyse stratigraphique, sédimentologique et structurale d une portion du bassin d avant-pays sud-pyrénéen. Il vise à reconstituer la géométrie des corps sédimentaires, en particulier des réservoirs potentiels, et de reconstituer l histoire géologique des Pyrénées à travers l enregistrement stratigraphique des déformations. Ce travail s appuie sur une cartographie très précise sur support numérique permettant une modélisation géométrique des couches. Une intégration des données hydrogéologiques permet de caractériser le fonctionnement des aquifères. Compétences minimales à acquérir Réaliser une cartographie détaillée des corps sédimentaires en distinguant unités lithologiques et chronologiques. Utiliser les principes de la stratigraphie séquentielle pour établir des corrélations stratigraphiques, reconstituer la géométrie 3D des corps sédimentaires et caractériser d un point de vue qualitatif et quantitatif les facteurs contrôlant la dynamique des bassins sédimentaires. Apprécier de manière qualitative et quantitative les relations entre tectonique et sédimentation Connaissances de base de stratigraphie, sédimentologie, analyse structurale, cartographie, interprétation sismique et, si possible, hydrogéologie II.26 - Ecole de terrain : Hydrologie Hydrogéologie (retour au sommaire) Responsable A. Dupuy Horaire 1 semaine s : L'objectif de cette UE est de mettre en œuvre les différents outils et méthodes de mesure, d analyse, d interprétation des systèmes naturels ou anthropisés dans le domaine des sciences de l eau tant d un point de vue qualitatif que quantitatif. Compétences à acquérir : - Maitriser la pratique de différentes techniques de mesures dans les domaines des sciences de l eau (Hydrologie, Hydraulique, Hydrogéologie, Hydrochimie, ), - Apprendre la gestion et l organisation d une mission de terrain : procédures, protocoles, préparation des matériels, etc, - Appréhender le transfert des consignes de mesures entre différents intervenants, - Maitre en application sur des cas réels différentes méthodes d interprétations de chroniques de données, prise de conscience des difficultés de réalisation de mesures cohérentes, - Savoir présenter oralement les travaux de terrain et les résultats induits sur le vif,