1. Composition chimique et minéralogique de la planète
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- Adélaïde Grondin
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1 1. Composition chimique et minéralogique de la planète I/ La chimie de la Planète Terre II/ Compostion minéralogique de la Terre 2. La déformation des Géomatériaux I/ Introduction II/ Notions de contrainte et déformation III/ La déformation en géologie IV/ Cinématique de la lithosphère IV/ La dynamique des enveloppes superficielles 3. La Géologie et L homme
2 IV/ Dynamique des enveloppes externes
3 IV/ Dynamique des enveloppes externes Introduction Bilan énergétique de la Terre La troposphère La stratosphère Les courants océaniques de surface Les courants profonds
4 Introduction Tout est question de viscosité (~0) Moteur? énergie interne! C = 1360 w/m 2 Equilibre thermique : énergie émise = énergie reçue sommet atmosphère : T=-18 C En surface
5 Introduction
6 L atmosphère M = : 5, kg (1/10 6 x Terre) Altitude max = 120 km O 2 N 2 CO 2 CO Mais pas que ça
7 L atmosphère :
8 L atmosphère :
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11 IV/ Dynamique des enveloppes externes Introduction Bilan énergétique de la Terre La troposphère La stratosphère Les courants océaniques de surface Les courants profonds
12 1/ Bilan énergétique de la Terre C=1360W.m -2 albédo : =0,3
13 1/ Bilan énergétique de la Terre E totale = S d C E /surface = S d S t C distance Terre- Soleil C=1360W.m -2 E absorbée = (1-a) Sd S t C albédo : =0,3 Surface diamétrale (S d ) Surface Terre (S T )
14 1/ Bilan énergétique de la Terre Soit la dépendance entre l énergie émise (identique à celle absorbée) par un corps et sa température (Stefan- Boltzmann) : E réémise = st 4 avec = 5, W.M -2.K -4
15 1/ Bilan énergétique de la Terre Dans le cas de la Terre, on en tire que : S d C (1-a) = s T 4 S t Soit : T = 4 æ ç è S d S t ö ø C (1- a ) s
16 1/ Bilan énergétique de la Terre æ S d ö 4 ç è S t ø C (1- a ) T = s Application numérique : S d = x( ) 2 (m 2 ); S t =4p ( ) 2 (m 2 ); C=1360W/m 2 ; =0,3; =5, W.M -2.K -4 T terre = -18 C Loin des 15 C
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18 Soleil 100% Réflexion dans haute atmosphère 3% Réflexion par atmosphère vers l espace 20% Absorbé par les nuages 30% UV V IR Réflexion sur sol vers l espace 5% Énergie émise de Réflexion sur sol vers l atmosphère 110% IR l atmosphère vers l espace Atmosphère, nuages, gaz à effets de serre Effet de serre Énergie réfléchie par le sol, transformée en énertgie mécanique et chaleur latente Réflexion sur nuage vers le sol 96%
19 1/ Bilan énergétique de la Terre
20 1/ Bilan énergétique de la Terre
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22 1/ Bilan énergétique de la Terre inégale exposition
23 1/ Bilan énergétique de la Terre inégale exposition
24 1/ Bilan énergétique de la Terre inégale exposition 45 cos 45 = surf. unitaire/surf. Vraie surf. Vraie = surf. unitaire/ cos 45 C
25 1/ Bilan énergétique de la Terre inégale exposition Répartition spatiale de la température moyenne de surface de l'océan mondial. La couleur rouge indique une température supérieure à 29 C, la couleur violette, une température inférieure à 18 C.
26 IV/ Dynamique des enveloppes externes Introduction Bilan énergétique de la Terre La troposphère La stratosphère Les courants océaniques de surface Les courants profonds
27 2/ La troposphère
28 Les déséquilibres thermiques à la surface entraîne des flux de fluides
29 Origine des mouvements atmosphériques : Chaleur du sol Incidence des rayons solaires Circulation océaniques (couplage) Rotation de la Terre Marées lunaires
30 En l absence de rotation : Basses latitude : air chaud humide monte : basses pressions Aux pôles l air refroidit, devient plus dense et créer une zone de haute pression = Convection simple, vents des pôles vers l équateur!
31 Sur une Terre en rotation Force de Coriolis vers la droite au nord, vers la gauche au sud
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36 IV/ Dynamique des enveloppes externes Introduction Bilan énergétique de la Terre La troposphère La stratosphère Les courants océaniques de surface Les courants profonds
37 3/ La stratosphère La circulation troposphérique n est pas très efficace Dans la stratosphère c est différent!
38 3/ La stratosphère Mouvements plus lents cf TP Nuages très plats au niveau de la tropopause (cirrus)
39 3/ La stratosphère Courants Jets!
40 IV/ Dynamique des enveloppes externes Introduction Bilan énergétique de la Terre La troposphère La stratosphère Les courants océaniques de surface Les courants profonds
41 4/ Les courants de surface Fort impacte sur nos vies! ew York, USA Madrid, Espagne
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43 4/ Les courants de surface Résultat de l entrainement mécanique océan-atmosphère. L eau est poussée par le vent et déviée par Coriolis Équilibre :
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45 4/ Les courants de surface Spirale d Ekman
46 4/ Les courants de surface Régions équatoriales - tropicales : les alizés = courants latitudinaux Régions tempérées : gyres anticycloniques (Gulf Stream) Hautes latitudes : Gyres cycloniques (Labrador)
47 4/ Les courants de surface
48 4/ Les courants de surface
49 La stratification des eaux Exemple de la mer d Iroise!
50 La stratification des eaux Exemple de la mer d Iroise!
51 La stratification des eaux Exemple de la mer d Iroise!
52 IV/ Dynamique des enveloppes externes Introduction Bilan énergétique de la Terre La troposphère La stratosphère Les courants océaniques de surface Les courants profonds
53 5/ Les courants profonds Circulation Thermohaline
54 5/ Les courants profonds Circulation Thermohaline
55 5/ Les courants profonds Temps de résidence total = 1000 ans V ~mm/s
56 Conséquences locales : Upwelling
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59 Conséquences locales : Upwelling
60 Conséquences locales : El Nino
61 Famine Inondations Incendies Sècheresses précipitations tempêtes de verglas
62 1. Composition chimique et minéralogique de la planète I/ La chimie de la Planète Terre II/ Compostion minéralogique de la Terre 2. La déformation des Géomatériaux I/ Introduction II/ Notions de contrainte et déformation III/ La déformation en géologie IV/ Cinématique de la lithosphère IV/ La dynamique des enveloppes superficielles 3. La Géologie et L homme
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64 Carte de distribution des gisements d'obsidienne à la préhistoire - zones d'influence et routes commerciales à la préhistoire - doc. glassway.
65 recherche enseignement Ressources Environnement géotechnique
66 3. La Géologie et l Homme Ressources énergétiques Ressources minérales Ressources en eau Géologie du génie civil
67 1. Ressources énergétiques : cas des hydrocarbures.
68 1. Ressources énergétiques : cas des hydrocarbures. Roches mères Roches réservoirs Pièges
69 a/ La roche mère
70 Production des charbons
71 Les périodes de production:
72 Production des huiles et gaz:
73 b/ La roche réservoir
74 b/ La roche réservoir
75 b/ La roche réservoir
76 c/ Le piège
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78 Le 29 octobre 2012, des travaux de voiries destinés à l'aménagement de la ZAC des Trois Fées (Cébazat, banlieue Nord de Clermont-Ferrand, Puy de Dôme) rompent fortuitement la tête d'un ancien forage qui se trouvait là et qui avait été oublié ou/et que l'on croyait parfaitement bouché.
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80 Gros plan sur la source de bitume du Puy de la Poix, commune de Clermont-Ferrand (63)
81 3. La Géologie et l Homme Ressources énergétiques. Ressources minérales Ressources en eau Géologie du génie civil
82 La géothermie: 2% de la production française (2006) Géothermie BT (gradient normal) Géothermie HT
83 Exemples de gradients HT
84 Schéma d un système géothermique Fluides à ~250 C turbines
85 Potentialités géothermiques du bassin parisien
86 3. La Géologie et l Homme Ressources énergétiques. Ressources minérales Ressources en eau Géologie du génie civil
87 Les minéraux radioactifs Exemples de Pontivy (56) et Guilligomarc'h (29)
88 3. La Géologie et l Homme Ressources énergétiques. Ressources minérales Ressources en eau Géologie du génie civil
89 Ressources minérales
90 Principe de base : concentration de substances par processus géologique Source de métaux (souvent diluée) Source de fluide mobilisateur (eau, magmas ) dépôt déplacement concentration
91 Principe de base : concentration de substances par processus géologique Roches sédimentaires résiduelles Gîtes résiduels altération + érosion Transport en suspension Transport en solution Sédimentation diagenèse Roche magmatique Gîtes magmatiques cristallisation Roches chimiques et biochimiques Gîtes chimiques et biochimiques Pétrole charbon Roches détritiques Gîtes détritiques magma anatexie Roche métamorphique métamorphisme
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93 En Afrique du Sud : Le Merensky Reef dans le complexe du Bushveld = 75% de la production mondiale de PGE
94 Les chromites sont exploitées dans les ophiolites
95 Les sulfures se déposent dans les système hydrothermaux océaniques
96 Les sulfures se déposent dans les système hydrothermaux océaniques
97 Gisements sédimentaires liés à des évennements géologiques majeurs : les B.I.F.
98 Concentrations sédimentaires dans les placers
99 Concentrations sédimentaires dans les sols
100 3. La Géologie et l Homme Ressources énergétiques : cas des hydrocarbures. Ressources minérales Ressources en eau Géologie du génie civil
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102 La notion d aquifère
103 La notion d aquifère : le rabattage de nappe
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