UE Géosciences 2 / Earth sciences 2

Acquérir les notions d'analyse de déformation et des processus physiques associés.

1. La déformation des roches

1.1. Aspects théoriques
1.2. Mécanismes de déformation
1.3. Régimes tectoniques et comportement des roches
1.4. Éléments d'analyse tectonique
1.5. Relation avec la tectonique des plaques

2. Érosion et altération des roches

2.1. L'eau sur Terre et ses propriétés
2.2. Action chimique de l'eau
2.3. Action mécanique de l'eau
2.4. Constitution d'un système fluviatile
2.5. Érosion glaciaire

3. Géologie appliquée et stabilité de versant

3.1. Typologie
3.2. Protection et stabilisation
3.3. Étude cas du versant de Séchilienne
3.4. Étude de cas dans les Argiles du Trièves

TD1-Analyse stéréographique
TD2-Cartographie multi-échelle

1 journée terrain en environnement cristallin (vallée de la Romanche).
1 journée terrain en environnement sédimentaire (Vercors).

Acquire the concepts of strain analysis and associated physical processes.

1. Rock deformation

1.1. Theoretical aspects
1.2. Deformation mechanisms
1.3. Tectonic regimes and rocks behavior
1.4. Analysis tectonic
1.5. Deformation and plate tectonics

2. Erosion and weathering

2.1. Water on Earth and its properties
2.2. Chemical action of water
2.3. Mechanical action of water
2.4. Fluvial system
2.5. Glacial erosion

3. Applied geology and slope stability

3.1. Typology
3.2. Protection and slope stabilization
3.3. Case study of Sechilienne slope
3.4. Case Study of the Trièves argilites

TD1-Stereographic analysis
TD2-Multiscale mapping

1 day fieldtrip in Romanche Valley (basement geology)
1 day fieldtrip in the Vercors area (sedimentary geology)

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La prospection géophysique utilise les lois de la physique pour obtenir des informations sur la structure du sous-sol. Le cours vise à donner aux étudiants les bases de la prospection géophysique pour la reconnaissance des structures superficielles (jusqu'à 100 m de profondeur). Après une introduction générale et l'apprentissage de notions de traitement du signal, le cours passe en revue les principales méthodes utilisées en géotechnique: sismique réfraction, sismique réflexion, méthodes électriques, gravimétrie, magnétisme et méthodes électro-magnétiques.

Les compétences visées sont la compréhension des avantages et limites des méthodes de prospection géophysique et la stratégie de reconnaissance à mettre en place en complémentarité avec les techniques géotechniques et les données géologiques.

Geophysical prospecting uses the laws of physics to obtain information on the structure of the subsoil. The course aims to provide students with the basics of geophysical prospecting for the recognition of surface structures (up to 100 m deep). After a general introduction and training in signal processing concepts, the course reviews the main methods used in geotechnics: seismic refraction, electrical methods, gravimetry, magnetism and electro-magnetic methods.

Emphasis is placed on understanding the advantages and limitations of geophysical prospecting methods and the recognition strategy to be implemented in conjunction with geotechnical techniques and geological data.

I. INTRODUCTION

1. Principe
2. Classification des méthodes géophysiques
3. Caractéristiques
4. Applications

II. NOTIONS DE TRAITEMENT DE SIGNAL

1 Introduction
2 Transformée de Fourier
3 Échantillonnage
4 Filtrage linéaire

III. MÉTHODES SISMIQUES

1. Propagation des ondes
2. Matériel de mesures
3. Sismique réfraction

IV. MÉTHODES ÉLECTRIQUES

1. Équation générale
2. Méthode de résistivité
3. Polarisation induite
4. Polarisation spontanée

V. GRAVIMÉTRIE

1. Loi de gravitation
2. Mesures et corrections
3. Interprétation
4. Applications

VI. MAGNÉTISME

1. Équation fondamentale
2. Géomagnétisme et mesures
3. Interprétation
4. Applications

VII. MÉTHODES ÉLECTROMAGNÉTIQUES

1. Notions théoriques
2. Méthodes fréquentielles
3. Méthodes temporelles

I. INTRODUCTION

1. Principle
2. Classification of geophysical methods
3. Characteristics
4. Applications

II. SIGNAL PROCESSING

1 Introduction
2 Fourier transform
3 Sampling
4 Filtering

III. SEISMIC METHODS

1. Wave propagation
2. Instrumentation
3. Seismic refraction
4. Seismic reflexion

IV. Electrical methods

1. Fundamental equation
2. Resistivity method
3. Induced Polarization
4. Spontaneous Polarization

V. Gravity surveying

1. Gravitational law
2. Measurements and corrections
3. Interpretation
4. Applications

VI. MAGNETIC SURVEYING

1. Fundamental equation
2. Measurements
3. Interprétation

4. Applications

VII. ELECTROMAGNETIC METHODS

1. Basic concepts
2. Frequency-domain methods
3. Time-domain methods

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Appliquer les méthodes de prospection géophysique vues en cours et en TD dans le cadre d'une campagne de reconnaissance combinant données géologiques, données géotechniques et données géophysiques.

- Journée de terrain combinant observations géologiques, essais géophysiques et essais in-situ
- Rédaction d'un rapport géotechnique intégrant l'ensemble des données acquises dans la perspective de la réalisation d?un ouvrage (pile de viaduc, bâtiment, éolienne, etc.)

Apply geophysical typical prospecting methods as part of a larger geotechnical reconnaissance campaign combining geological, geotechnical data and geophysical data.

- Field day combining geological observations, geophysical tests and in-situ tests
- Drafting of a geotechnical report integrating all the data acquired with a view to the construction of a structure (viaduct pile, building, wind turbine, etc.)

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Acquisition de connaissances théoriques devant leur permettre :
-    de pouvoir établir (ou comprendre ) un cahier des charges orienté vers leur propre activité
-    de maîtriser les principales notions pouvant leur être utiles en matière de cartographie et de géolocalisation

Manipulation d'instruments topographiques sur le terrain et réalisation des post traitements associés aux mesures réalisées afin :
-    de mieux appréhender les notions de précisions liées aux instruments utilisés et aux modes opératoires associés
-    de concrétiser les connaissances théoriques relatives aux travaux topographiques pouvant être réalisés dans le cadre de leur activité de géotechnicien

Acquisition of theoretical knowledge which enables them:
-    to be able to establish (or understand) the technical specifications focused towards their own activity
-    to acquire the main knowledge that can be useful to them in terms of cartography and geolocation

Handling of topographic Instruments in the field and realization of post treatments associated with the measures carried out in order to:
-    better understand the concept of accuracy related to instruments used  and associated operating modes
-    concretize the theoretical knowledge relating to the topographic surveys which can be realized within the framework of their activity of geotechnician

1.    Cours (2 heures en salle) :
-    Présentation de l'intervenant et de son employeur
-    Définition de la topographie
-    Objectifs du cours
-    Présentation du TP : tachéométrie, GPS et photogrammétrie aéroportée
-    Notions de base importantes et techniques que ce TP appelle : Échelle ; Levers GPS ; Systèmes de coordonnées/projections et matérialisation en France ; Le problème de l'altitude ; Notion de précision/tolérance ; Photogrammétrie
-    Présentation rapide d'autres techniques courantes et leurs avantages : Nivellement direct ; Levers scanner statique ou mobile (LiDAR) ; Bathymétrie
-    Liens

2.    Travaux pratiques sur le terrain (4 heures) :
-    Mesure de coordonnées de points par GPS et tachéomètre

3.    Travaux pratiques en salle (4 heures) :
-    Calcul des coordonnées à partir des mesures terrain
-    Exploitation des images drone sous Photoscan pour génération d'une orthophotographie et d'un Modèle Numérique de Terrain.

4.    Évaluation
-    50% sur le rapport du TP (note de groupe)
-    50% sur un questionnaire court (note individuelle)

1.    Courses (2 hrs in class) :
-    Introduction by the speaker and his employer
-    Definition of topography
-    Objectives of courses
-    Introduction of TP : tachometry, GPS and airborne photogrammetry
-    Knowledge of important and technical basis that the TP names: Ladder; surveying using GPS ; coordinate system/ projections and materialization in France; problem of altitude ; concept of accuracy / tolerance ; photogrammetry
-    Quick introduction of other common techniques and their advantages: Direct leveling; Surveying using static scanner or mobile scanner (LiDAR); Bathymetry
-    Links

2.    Practical field experience (4 hrs) :
-    Measurement of coordinates of points by GPS and tacheometer

3.    Practical work in class (4 hrs) :
-    Calculation of coordinates from field measurements
-    Exploitation of the drone imagery under Photoscan for the generation of an orthophotography and a Digital Terrain Model.

4.    Assessment
-    50% on the report of TP (grades for group work )
-    50% on a short questionnaire ( individual grade)

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L'objectif de ce cours est de fournir aux étudiants un ensemble de connaissances théoriques et techniques leur permettant d'une part de mieux cerner les possibilités et les limites des systèmes d'information géographiques (SIG) et d'autre part d'accomplir des manipulations simples, dans un SIG .
Les travaux pratiques portent notamment sur la création et l'exploitation de données géographiques, l'analyse spatiale et la production de cartes thématiques. Durant les TP les étudiants apprendront à prendre en main QGIS un logiciel libre et très populaire.

Les compétences acquises devront pouvoir être remployées pour d'autres enseignements de l'UE du semestre 6 fonctionnant en « APP » (Apprentissage par Projet).

The objective of this course is to provide students with the theoretical and technical basics of geographical Information System (GIS), enabling them on the one hand to better identify opportunities and limits of geographical information systems and on the other hand to perform simple manipulations in GIS.
QGIS, an open-source and widely used GIS software, is used for practical work. The practical work includes the creation and use of geographical data, spatial analysis and production of thematic maps.

The skills acquired during this course are meant to be useful for other courses in Semester 6 involving   project based learning (APP).

L'enseignement proposé est une approche par la pratique. À partir d'un ensemble de données géographiques et avec un objectif concret de production d'une analyse cartographique, les techniques de manipulation des SIG sont présentées et explorées.

1- Cours d'introduction (2h) permettant d'introduire les concepts de base des SIG qui seront ensuite expérimenter en travaux pratique

2 - TP 1 (4h) :

- Prise en main du logicel QGIS
 - Importation de données géo-référencées de type vecteur et raster
 - Notion de couches et de visibilité
 - Table attributaire, requêtes et requêtes spatiales ;
 - Création de cartes thématiques (analyse thématique, sémiologie graphique, etc.) ;
 - Édition et production de cartes.
 - Coordonnées, changement de système de coordonnées.

3 - Cours sur les notions de base d'interpolation spatiale (1h)

4 - TP 2 (4h):
 - Numérisation et édition de données
 - Manipulation de Modèle numérique de Terrain (MNT)
 - Calcul sur MNT (ombrage, pente, courbe de niveau, différence entre MNT),  création de profil topographique
 - Importation à partir de données en format texte
 - Interpolation spatiale
 - Consultation d'une base de données externe et importation.
 - Affichage de données en Streaming
 - Préparation du rapport.

The proposed teaching is a hands-on approach. The offered training course is a practical approach to GIS. Based on a set of geographic data and with a concrete objective of producing a cartographic analysis, GIS manipulation techniques are introduced and explored.

1- Introductory course (2h) to introduce the basic concepts of GIS, experimented in practical work.

2 - Practical work 1 (4h) :
 - Getting started with QGIS software
 - Import of geo-referenced data (vector and raster)
 - Concept of layers and visibility
 - Attribute table, queries and spatial queries
 - Creation of thematic maps (thematic analysis, symbology, etc.);
 - Map editing and production.
 - Coordinates, change of coordinate system.

3 - Course on the basic concepts of spatial interpolation (1h)

4 - Practical work 1  (4h):
 - Creating and editing vector data
 - Digital Terrain Model (DTM) Manipulation
 - DTM calculation (shading, slope, contour, difference between DTMs), topographic profile creation
 - Importing from data in text format
 - Spatial interpolation
 - Consultation of an external database and import.
 - Displaying data in Streaming
 - Preparation of the report.

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Présentation des concepts et des méthodes utilisées en hydrogéologie. L'objectif est de porter à la connaissances des étudiants les différents types d'aquifères (formations meubles, karsts, aquifères de socle) et les outils pour les étudier et les caractériser (cartographie, sondages, géophysique, piézométrie, etc.).

Le cours s'appuiera autant que possible sur des cas concrets.
Chaque séance comportera une partie d'exposé puis une partie sous forme d'exercices.

Cours : Introduction générale
TD : construction et analyse des cartes piézométriques
Projet : essais d'eau et intégration de l'hydrogéologie dans un projet de reconnaissances géotechniques.

The classes are mainly a general introduction to hydrogeology.

Practicals will help the student to understand the basic concept of water table maps analysis.
Field expeeriments will be conducted within the frame of an integrated reconnaissance project.

- Lectures: general introduction
- Practicals: building & analyzing water table maps
- Project: water tests & integration of hydrogeological data within an experimental reconnaissance project.

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