Parcours principal  MATIERES PREMIERES MINERALES

SEMESTRE 8 

Fiche N° 4I84

MAJ : 16/11/2011 

Responsable :   P. MARION 

Volume horaire enseigné : 150h 

Coefficients/Crédits : 12 

ANALYSE DES OROGENES 

Fiche N° 4I84A

Volume horaire enseigné : 25h 

Travail personnel : 10h 

Coefficients/Crédits : 2 

Responsable :   D. Jousselin

Adresse : david.jousselin@ensg.inpl-nancy.fr 

Intervenants : D. Jousselin, P. Barbey (UHP), M. Ford, H. Sider, A. Richard

10 % Intervenants extérieurs

0% de cours en langue anglaise

Objectifs & Compétences acquis :

Pré-requis :  Géologie structurale, tectonique et géodynamique globale, pétrologie endogène, géophysique

Contenu pédagogique :

Cours 1 : Géodynamique globale post-hercynienne; cycle de Wilson, revue générale des grands objets géodynamiques -marge active, passive volcanique ou sédimentaire, bassin arrière arc, chaînes de montagne, ophiolites...- vue en coupe, timing relatif des évènements, cortèges de roches correspondantes

- Cours 2 : Equivalent du cours 1 pour les objets anciens (ceintures de roches vertes, komatiites et roches ultramafiques, caractéristiques des chaînes très anciennes...)

- Cours 3-4 : Processus orogéniques dans la croûte profonde à intermédiaire, origine des magmas, métamorphisme et fluides associes

- Cours 5-6 : Les différents types de bassin et leur remplissage en fonction de leur position

- TD 1 : Pyrénées (cartographie, métamorphisme, remplissage sédimentaire des bassins en pull-apart, sismique réflexion sur la marge de golfe de Gascogne, et profil ECORS. Données anonymisées => reconnaître la géométrie d'une chaîne de montagne, faire le lien entre les données pour comprendre une part de la formation et l'évolution de la chaîne)

- TD 2 :

- TD 3 :

- TD 4 : Nappe de Morcles (1/2)

- TD 5 : Nappe de Morcles (2/2)

- TD 6 : La Montagne Noire vue comme core complexe post orogénique (Vandendriessche, Brun), puis analyse critique (Matte et al)

Modalités d'évaluation des compétences Session 1 :  Examen écrit (2 heures).

Modalités d'évaluation des compétences Session 2 :

Examen écrit (2 heures).

Documents pédagogiques :  Polycopié du cours.

      SEDIMENTOLOGIE DE FACIES 

Fiche N° 4I84B

Volume horaire enseigné : 25h 

Travail personnel :10h 

Coefficients/Crédits : 2 

Responsable : A. LE SOLLEUZ

Adresse :   Bureau F111 -  antoine.le-solleuz@ensg.inpl-nancy.fr 

Intervenants :  Y. Hautevelle, A. Le Solleuz, F. Malartre, R. Michels

0 % Intervenants extérieurs

0% de cours en langue anglaise

Objectifs & Compétences acquis :

Méthodologie de caractérisation des environnements de dépôt : modalités de leur évolution. Il s’agit de mettre en œuvre de manière coordonnée différentes approches pour cette caractérisation : séquences et organisation séquentielle, confection et analyse de logs sur affleurements ou sur carottes, signatures diagraphiques, structures sédimentaires, pétrologie, diagenèse. Applications à tous domaines de géologie industrielle (matériaux, minerais, hydrocarbures).

Pré-requis : 

-              Reconnaissance des principales structures sédimentaires et des différents types de roches sédimentaires.

-              Géophysique de prospection (sismique, diagraphies).

Contenu pédagogique :

·         Partie 1 : Environnements de dépôt continentaux :

o        La plaine alluviale : systèmes de rivières

o        Séries à charbon

·         Partie 2 : Environnements marins littoraux : séries tidales et de baie.

·         Partie 3a : Environnements marins de plate-forme carbonatée “ ouverte ” : séries récifales et pararécifales d’offshore et de shoreface.

·         Partie 3b : Environnements marins de plate-forme carbonatée interne : séries récifales, de lagon, milieux côtiers protégés.

·         Partie 4 : Exploitation des données de terrain  +  pétrologie – diagenèse.

N.B. : D’autres titres pourront remplacer les précédents en fonction de l’acquisition possible de nouveaux matériels pédagogiques.

Outils conceptuels développés dans le module : analyse séquentielle

Méthodes et techniques : sédimentologie, pétrographie, diagraphies, méthodes de reconnaissance minéralogique, analyse d’images

Modalités d'évaluation des compétences Session 1 :

Comptes-rendus de TD.

Modalités d'évaluation des compétences Session 2 :

Examen écrit ou oral.

Documents pédagogiques :   Documents divers

            DIAGENESE 

Fiche N° 4I84C

Volume horaire enseigné : 25h 

Travail personnel : 10h 

Coefficients/Crédits : 2 

Responsable :    Y. Hautevelle

Adresse : yann.hautevelle@ensg.inpl-nancy.fr 

Intervenants :  Y. Hautevelle

0 % Intervenants extérieurs

0% de cours en langue anglaise

Objectifs & Compétences acquis :

Comprendre les mécanismes qui régissent la transformation des sédiments en roches sédimentaires.

Connaître les principales méthodologies requises pour les études diagénétiques.

Savoir reconstituer l'histoire diagénétique d'une roche sédimentaire via l'observation des différentes phases diagénétiques.

Savoir prévoir les transformations diagénétiques sur la base d'informations sédimentologiques et stratigraphiques.

Pré-requis :   Minéralogie. Bases de chimie générale, minérale et organique. Notions de pétrographie sédimentaire.

Contenu pédagogique :

Définitions. Domaines et stades diagénétiques. Notion de faciès diagénétique.

Du sédiment à la roche sédimentaire :

·         les phases de transformation

·         les principaux facteurs contrôlant les processus diagénétiques

·         les processus diagénétiques précoces

·         les processus diagénétiques tardifs.

Diagenèse des principales roches sédimentaires.

Notions de porogenèse et de poronécrose.

Les minéralisations à intérêt économique.

Relations entre stratigraphie et diagenèse.

Modalités d'évaluation des compétences Session 1 :

Examen écrit (2 heures).

Modalités d'évaluation des compétences Session 2 :

Examen écrit (2 heures)

Documents pédagogiques :    Polycopié du cours.

gitologie 1 et 2 

Fiche N° 4I84D

Fiche N° 4I84E

Volume horaire enseigné : 48h 

Travail personnel :15h 

Coefficients/Crédits : 2 x 2  

Responsable :    P. MARION

Adresse :  Bureau F016 - Philippe.Marion@univ-lorraine.fr 

Intervenants :   M.C. Boiron, J. Cauzid, A. Cheilletz, M. Cuney, E. Marcoux, Ph. Marion, A.S. André-Mayer, A. Tarantola, A. Richard

10 % Intervenants extérieurs

0% de cours en langue anglaise

Objectifs & Compétences acquis :

Ce module présente les anomalies de la croûte terrestre que sont les gisements exploitables de minéraux (minéraux industriels, de la mine métallique). Il permet de mettre en relation les conditions de formation des principaux types de gîtes minéraux, leur minéralogie et la faisabilité technique de leur exploitation. De l’échelle microscopique à l’échelle de la province, il s’agira de découvrir les facteurs qui conduisent à l’enrichissement (teneurs en substances majeures et connexes) et la qualité minérale (minéralogie, associations, textures) qui font un minerai.

L'analyse de la répartition et des phénomènes qui ont conduit à l’expression actuelle des gisements permet de définir une typologie/gîtologie des accumulations économiques et des concepts à portée stratégique pour la prospection.

Pré-requis :   Minéralogie, Cours de géologie sédimentaire, magmatique et métamorphique, Techniques d’études des roches, Pédologie, Chimie minérale

Contenu pédagogique :

·         PARTIE 1 : ANOMALIE, GISEMENT, PROVINCE

o    Concepts géochimiques, minéralogiques et économiques d'anomalie (occurrence), de gisement, de province.

·         PARTIE 2 : GRANDS PROCESSUS DE CONCENTRATION

o    • Grands processus physiques, chimiques et organiques de concentration; échelles géométriques et échelles de teneur des processus; chaînes de processus emboîtés. Notions de fronts et de barrières géochimiques

·         PARTIE 3 : MODÈLES INTÉGRÉS DE GISEMENTS ET DE PROVINCES

o    • Facteurs de concentration dans leur cadre géologique

o    • Facteurs économiques (fréquence de tonnage, fréquence de teneur)

o    • Facteurs technologiques (méthodes de prospection géologiques, géophysiques et géochimiques)

·         PARTIE 4 : PRESENTATION DE  QUELQUES GRAND TYPES DE GISEMENTS

L’objectif de cette partie n’est pas d’être exhaustif mais de mettre en lumière les liens qui existent entre les connaissances acquises lors de différents modules de formation antérieurs

Les gisements des bassins : concentrations de Pb, Zn, Ba, F de type "Mississipi Valley" et autres

          TD sur exemples de gisements des bassins : les bordures du Massif central Français

Les gisements des bassins : concentrations d'uranium

Les gisements des bassins : concentrations de fer

TD sur les géométries et évolutions. Altérations, évolutions métamorphiques et supergènes.

Les gisements de minéraux industriels

Les gisements liés au magmatisme felsique : concentrations d'uranium et de métaux rares

Les gisements liés au magmatisme felsique : concentrations de cuivre de type Porphyres et skarns

Les gisements liés au magmatisme felsique : concentrations d'étain et de tungstène

           TD sur exemples de gisements liés au magmatisme. Evolution d'un skarn et d'un porphyre cuprifère.

Les gisements liés au magmatisme mafique et ultra-mafique

Les gisements liés aux champs géothermiques de sub-surface : les amas sulfurés de type VMS, SHMS, SedEx

           TD sur exemples de gisements liés aux champs géothermiques : comparaison entre deux amas sulfurés massifs volcanogènes (Chizeuil et Neves Corvo)

Les gisements épithermaux et mésothermaux

           TD sur les gisements épithermaux

Les gisements liés aux orogènes : concentrations d'or

           TD sur les gisements liés aux orogènes (or mésothermal) : altérations, fluides

·         PARTIE 5 : CARACTERISATION MINERALE AVANCEE AU MICROSCOPE EN LUMIERE REFLECHIE

o    Rappels de minéralogie déterminative des minéraux opaques

o    Application à des gisements métallifères types des domaines supergène (karsts, cémentation) et endogène (hydrothermaux de type « VMS » plus ou moins métamorphisés) avec étude des textures et des compositions minéralogiques et chimiques probables sur sections polies en roche ou de produits industriels issus de ces gisements.

Recherche de l'histoire probable du gisement à partir du microscope et des échantillons macroscopiques.

Outils conceptuels développés dans le module : classification et modélisation des gisements

Méthodes et techniques : hiérarchisation des phénomènes et des lois permettant de conduire aux gisements de métaux et de minéraux industriels

Modalités d'évaluation des compétences Session 1 :

Comptes-rendus de TD. Examen écrit. Exposés et évaluations du travail documentaire réalisé au cours du module sur différents types de gisements

Modalités d'évaluation des compétences Session 2 :

Examen écrit ou oral.

Documents pédagogiques :    Documents polycopiés. Echantillons et toute documentation reliée aux sites étudiés

            MINERALURGIE 

Fiche N° 4I84F

Volume horaire enseigné : 24h 

Travail personnel :10h 

Coefficients/Crédits : 2 

Responsable :    L. Filippov

Adresse :  

Intervenants :   L. Filippov

0 % Intervenants extérieurs

0% de cours en langue anglaise

Objectifs & Compétences acquis :

La minéralurgie est l'étape indispensable vers la transformation, l'utilisation ou la réutilisation des espèces minérales ou des roches, en particulier par les mécanismes de classification et de concentration. Elle permet aussi maintenant, par transfert de technologies, d'effectuer des opérations de tri sur des matériaux anthropiques ou non-minéraux (matières plastiques par exemple).

Ce module introduit la minéralurgie en décrivant ses opérations unitaires, le vocabulaire spécifique à ces techniques, les concepts qui sous-tendent la réussite des opérations.

Pré-requis :   Notions de minéralogie et de caractérisation physique et chimique de la matière . -Chimie minérale de base, - Physique de base : champs (magnétique, gravité, électrique) et thermodynamique, - Mathématiques pour l’ingénieur

Souhaités : notions de physico-chimie des surfaces.

Contenu pédagogique :

Introduction a la minéralurgie • Positionnement du problème ; notion de maille de libération et d’échantillonnage. • Bilan matière (massique, chimique, métal)

2 – Fragmentation (ou comminution) : Concassage, Broyage , Applications.

3 - Classification des produits : Criblage, Classification indirecte.

4 – Valorisation. Voies physiques : gravité, magnétisme, électrostatique • Voies physico-chimiques : flottation

Modalités d'évaluation des compétences Session 1 :

Examen écrit (2 heures)

Modalités d'évaluation des compétences Session 2 :

Examen écrit (2 heures)

Documents pédagogiques :    Polycopié du cours.