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ulg U. R. Argiles, Géochimie et Environnements
sédimentaires (AGEs)
ages
patagonie
DEFENSE Thèse en co-tutelle par Ali LAMOUROU : Enregistrement sédimentologique et minéralogique des changements environnementaux du littoral Nord de Sfax (Tunisie) au cours de l'Holocène, le 11/09/2017
PUBLICATION Journal of Archaeological Science : Record of human activities in the Pb isotopes signatures of coastal sediments from the Roman archaeological site of Cala Francese, Cape Corsica (France)

Cours donnés par Nathalie Fagel

A. Cours obligatoires :

A.1 Océanographie géologique

Cible: Master en Océanographie, 20h + 20h+1jT

Résumé et engagements pédagogiques

Objectif principal: La première partie du cours correspond à une introduction à l'océanographie géologique (10 h). Le cours reprend les concepts de base de la tectonique des plaques afin de comprendre les mécanismes de formation et d'évolution des bassins océaniques. L'objectif de cette partie cours est la compréhension de la dynamique du système océan. 

Dans la seconde partie du cours (10h), l'océan est envisagé comme un réservoir géochimique. L'accent est mis sur les échanges particulaires et dissous avec les réservoirs adjacents (atmosphère, lithosphère). Le cycle des éléments est étudié selon une verticale, depuis l'interface atmosphère/océan jusqu'à l'interface eau/sédiment.

L'objectif est de comprendre l'utilisation de traceurs géochimiques pour reconstituer des conditions paléoenvironnementales.

Plan: Le cours s'articule en 2 parties: (a) océanographie géologique et (b) océanographie géochimique. 

Il est divisé en 5 chapitres :

  • 1. Formation et évolution des océans
  • 2. Apports à l'océan et transport dans la colonne d'eau
  • 3. Sédimentation marine
  • 4. Interface eau-sédiment et évolution diagénétique
  • 5. Distribution des éléments traces dans l'océan et traceurs paléocéanographiques.

Pour voir quelques photos des excursions cliquer sur le lien suivant: visite du navire océanographique Belgica & Simon Stevin.

Notes: Syllabus disponible, version pdf en français disponible sur demande par e-mail à Nathalie Fagel

 

A.2 Géochimie sédimentaire et environnementale

Cible: Master en Ingénieurs Civils, Géologues et Géomorphologistes, 20h+20h

Résumé et engagements pédagogiques

Objectif principal: Etude des concepts géochimiques de base permettant d'interpréter la signature géochimique d'un sédiment. Illustrations sur base de la littérature et d'exemples personnels. L'objectif est de comprendre la démarche géochimique. A l'issue du cours, les étudiants devraient disposer des outils nécessaires pour interpréter des profils géochimiques sédimentaires, identifier la nature des principaux apports, mettre en évidence d'éventuelles contributions d'origine anthropique,...

Plan:

  • 1. Introduction
  • 2. Cycle sédimentaire
  • 3. Processus diagénétiques
  • 4. Eaux interstitielles
  • 5. Métaux
  • 5A. Cycle des métaux
  • 5B. Métaux lourds dans l’environnement
  • 6. Eléments radioactifs
  • 7. Cycles géochimiques
  • 8. Démarche géochimique

 

B. Cours à option

B.1 Argiles et Environnements

Résumé et engagements pédagogiques

Cible: Master en Sciences Géologiques, 15h + 15h

Objectif principal: Illustration des applications en recherche fondamentale et appliquée de l'analyse des minéraux argileux naturels.

Plan: Les argiles sont des minéraux présents en association dans des matériaux d'origines variées (sols, sédiments, roches sédimentaires). Leurs petites tailles et leurs structures cristallines en feuillets confèrent des propriétés physico-chimiques particulières aux matériaux dans lequels elles sont présentes. Le cours abordera la nature des minéraux argileux (chimie, structure, origine) ainsi que leur utilisation en recherche fondamentale et appliquée (pédologie, paléoclimatologie, centre d'enfouissement technique).

Les techniques d'étude spécifiques à la caractérisation des minéraux argileux seront présentées : diffraction des raytons X (XRD), microscopie électronique à balayage (MEB) ou à transmission (MET), spectroscopie infrarouge (IR), etc. En particulier, la préparation des argiles au laboratoire et leur identification par diffraction des rayons X seront réalisées lors des séances de travaux pratiques.

Notes: Syllabus disponible, version pdf en français disponible sur demande par e-mail à Nathalie Fagel

 

B.2 Géochimie des sédiments marins

Cible: Master 2 en Océanographie, 15h + 15h

Résumé et engagements pédagogiques

Objectif principal: L'objectif de ce cours est l'étude des processus chimiques permettant la formation des roches sédimentaires et leur évolution lors de la diagenèse. Les réactions chimiques impliquent une interaction entre le sédiment et les eaux interstitielles. Ces réactions solide/liquide sont des réactions hétérogènes. Par conséquent, la composition des minéraux et celle des eaux associées sont interdépendantes. Il s'agira d'étudier la chimie des phases particulaires et celle des phases dissoutes. Cette approche chimique est plus restreinte par rapport à l'approche sédimentologique qui couvre tous les aspects. La chimie des sédiments est contrôlée par les lois de la thermodynamique. Lors du cycle sédimentaire, les conditions de dépôts des sédiments sont différentes des conditions de formation de ses composants (minéraux). Ce déséquilibre implique un retour à l'équilibre, état qui peut être prédit d'après les lois de la thermodynamique. Les concepts de base seront révisés. En complément, ces processus physico-chimiques seront modulés par les lois cinétiques. Finalement, il faudra également considérer l'influence de l'activité bactérienne.

Plan: Le cours s'articule en quatre parties. L'introduction permettra de revoir quelques notions géochimiques de base et proposera plusieurs approches pour interpréter la signature géochimique d'un sédiment. Les processus diagénétiques seront décrits dans la seconde partie. La séquence de dégradation de la matière organique sera étudiée en mettant l'accent sur le rôle de médiateur de l'activité bactérienne. Les conséquences de la séquence diagénétique sur la signature des phases dissoutes constituera la troisième partie. La quatrième partie sera consacrée à l'étude du cycle des métaux.

Notes: Syllabus disponible, version pdf en français disponible sur demande par e-mail à Nathalie Fagel

 

B.3 Géochimie Analytique

Cible: Master en Sciences Géologiques, 10h + 10h

Résumé et engagements pédagogiques

Objectif principal: Introduction à différentes méthodes de géochimie analytique couramment utilisées en Sciences de la Terre.

Plan:

  • 1. Principes de base: Prélèvement et préparation des échantillons ; Présentation des instruments et des potentialités des principales méthodes d'analyse des matériaux géologiques: 
  • 2. La spectrométrie d'émission atomique (ICP-AES);
  • 3. La spectrométrie d'émission à plasma à couplage inductif (ICP-MS) et multi-collection (MC-ICP-MS)
  • 4. La spectrométrie de masse à ionisation thermique (TIMS)
  • 5. La fluorescence-X (XRF);
  • 6. La microsonde électronique.

 

B.4 Paléoclimatologie

Cible: Master en Sciences Géologiques & Master 2 en Océanographie, 15h+15h

Résumé et engagements pédagogiques

Objectifs principaux:

  • 1. Expliquer l'approche paléoclimatique (Quels sont les outils géologiques ou archives disponibles? Quelles sont les méthodes de datation appropriées? Quelle est la résolution temporelle des reconstructions climatiques?);
  • 2. Illustrer la variabilité climatique naturelle à différentes échelles de temps, depuis la formation de la Terre jusqu'aux changements récents ;
  • 3. Identifier les causes des changements climatiques. L'impact des activités humaines sera également abordé sur base des prédictions de l'IPCC (Intergovernment Panel for Cimate Change) à l'horizon 2100.

Plan:

Le cours s'articule en 7 chapitres:

  • 1. Introduction
  • 2. Système climatique
  • 3. Méthodes de datation
  • 4. Archives climatiques
  • 5. Evolution du climat: (a) depuis la formation de la Terre, (b) le Quaternaire
  • 6. Causes des changements climatiques
  • 7. Prédictions climatiques

 

C. Cours en Co-titulariat

  • Travaux pratiques de terrain à l'étranger
  • Master en Sciences Géologiques, 10j T. t.
  • Excursion organisée au Maroc : Maroc 2008 & Maroc 2010
  • Gestionnaire J.O. Plan du site