Géologie

Publié le par Franck

La  Géologie,

 

La géologie, du grec ancien γη- (gê-, « terre ») et λογος (logos, « parole », « raison »), est la science qui traite de la composition, de la structure, de l'histoire et de l'évolution des couches internes et externes de la Terre, et des processus qui la façonnent. La géologie est une discipline importante parmi les sciences de la Terre. Associée à des méthodes de datation radiochronologiques et des études de météorites, elle a permis de déterminer l’âge de la Terre, que l'on estime actuellement à 4,55 milliards d'années. Elle intervient, en même temps que la géophysique appliquée, dans la recherche et/ou l’exploitation des ressources naturelles notamment le pétrole, le charbon, les minerais, les pierres précieuses et semi-précieuses et l'eau. Dans son acception actuelle, le terme géologie fut utilisé pour la première fois en français en 1751 par Diderot et créé en italien en 1603 par Aldrovandi. Le mot géologue est utilisé en 1799 par Jean André Deluc ; il fut fixé l’année suivante par Horace-Bénédict de Saussure.

 

Différentes disciplines apparentées  

La géologie possède de nombreuses attaches avec d'autres sciences, parmi lesquelles il convient de citer :

  • la géophysique, organisée à l'échelle internationale dans l'Union géodésique et géophysique internationale (UGGI), qui étudie la structure et la composition interne de la Terre avec des outils empruntés à la physique et aux mathématiques ; contrairement aux sciences géologiques et minérales, qui sont des sciences essentiellement descriptives et qualitatives, les sciences géophysiques sont rangées parmi les sciences exactes et quantitatives ; les géologues entendent souvent sous le vocable « géophysique » seulement la géophysique appliquée (comprenant des méthodes sismiques, gravimétriques, magnétiques, électriques, électromagnétiques, ... appliquées à la prospection pétrolière et minière, à l'archéologie, aux études environnementales, etc.) ; l'hydrogéophysique fait partie de cette dernière ;
  • la paléosismologie est une branche de la sismologie directement tributaire de la géologie ; son but est de trouver dans des tranchées ou coupes géologiques des indices de séismes anciens, de les dater pour qu'ils puissent servir dans la prévision statistique des séismes, et de fournir aux géophysiciens des informations permettant éventuellement de quantifier (mécanisme au foyer, magnitude, moment sismique, ...) ces tremblements de terre anciens ;
  • l'hydrogéologie, qui étudie les écoulements des eaux souterraines, sachant que la nature du sous-sol traversé par les eaux influence directement la quantité et la qualité de l'eau émergeant à la source ou exhaurée du forage ;
  • la géomorphologie, qui étudie les formes du relief terrestre ; on considère qu'elle concerne plus le géographe que le géologue, et on la range le plus souvent parmi les branches de la géographie physique ;
  • la minéralogie, qui étudie la nature, la composition et les propriétés physiques des minéraux qui composent les roches ;
  • la paléontologie, qui étudie les organismes passés grâce à la description et à l'analyse des restes fossilisés ;
  • la morphotectonique, qui étudie les conséquences morphologiques des processus tectoniques et d'érosion ;
  • la micropaléontologie, qui étudie les fossiles microscopiques contenus dans les sédiments ;
  • la pétrologie, qui étudie les mécanismes qui président à la genèse et à la transformation des roches ;
  • la sédimentologie qui étudie les roches et les formations sédimentaires ; dans ce cas on parle également de stratigraphie qui étudie la succession des différentes couches géologiques ou strates ;
  • la sismologie, qui étudie les tremblements de terre et la propagation des ondes sismiques naturelles ou provoquées (on parle alors de sismique) ; cette discipline est une branche importante de la géophysique, et seuls certains de ses résultats intéressent le géologue ;
Éruption du mont Saint Helens en 1980
  • la volcanologie, qui analyse et tente de prévoir les phénomènes volcaniques, qui étudie la composition chimique et minéralogique et les processus de mise en place des produits volcaniques ;
  • la géologie structurale qui est l'étude des déformations des roches et des mécanismes présidant à la déformation de ces roches à toutes les échelles ; à grande échelle, on parle de tectonique ;
  • la métallogénie, qui étudie les mécanismes de formation des gisements métallifères et se propose de définir des outils méthodologiques et des guides de prospection utilisables par les explorateurs et prospecteurs miniers ;
  • la spéléologie, concerne l'étude des cavités naturelles, le plus souvent en zone karstique ; cette étude englobe la connaissance géologique du terrain encaissant.
Minéralogie

La minéralogie est la science qui étudie les minéraux.

Un minéral est une substance formée naturellement, généralement inorganique, exceptionnellement organique. Un minéral donné est caractérisé par une formule chimique et une structure cristalline, c'est-à-dire respectivement par la nature des atomes qui le composent et leur agencement dans l'espace. La minéralogie concentre les diverses approches d'étude des minéraux sur ces bases théoriques.

 

Propriétés des minéraux  

Article détaillé : Minéral.

Plusieurs propriétés et méthodes permettent de caractériser un minéral. Pour étudier un minéral donné, le minéralogiste exploitera, entre autres :

Nomenclature des minéraux  

La nomenclature moderne s’impose dans le courant du XIXe siècle, dans laquelle le nom trouve son origine dans plusieurs raisons.

Aujourd'hui, il existe un organisme international visant à normaliser la définition des espèces minérales : l'Association internationale de minéralogie (IMA).

Prospection  

Des minéraux sont susceptibles d'être découverts dans les sources suivantes :

  • les mines et les carrières, qui sont les terrains de prédilection pour la recherche des minéraux ;
  • les météorites, qui tombent par milliers sur Terre chaque jour ;
  • en laboratoire et grâce à l'informatique, les chercheurs trouvent des combinaisons théoriques de minéraux composites, qui constituent actuellement l'essentiel des découvertes.

Les huit éléments qui constituent à eux seuls près de 90 % de la texture de la croûte terrestre s'associent pour former les minéraux. Les minéraux silicatés et la silice prédominent dans la plupart des roches communes, excepté le calcaire.

L'échelle de dureté  

 

L'échelle de dureté de Mohs fut inventée en 1812 par le minéralogiste allemand Friedrich Mohs afin de mesurer la dureté des minéraux. Le numéro 1 étant le moins dur et le numéro 10 le plus dur.

 

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Sciences connexes  

La minéralogie travaille en collaboration avec d'autres sciences :

  • la prospection, qui consiste à rechercher sur le terrain les minéraux ;
  • la géochimie, qui étudie les éléments chimiques constitutifs de l'écorce terrestre ;
  • la pétrographie, qui étudie les roches (dont les minéraux sont les constituants) ;
  • la géologie, qui consiste à étudier les modes de gisement et les conditions de formation des minéraux ;
  • la minéralogie descriptive, qui étudie le minéral lui-même ;
    • la microminéralogie, qui fait partie de la minéralogie descriptive et donc qui étudie les minéraux de taille millimétrique ;
  • la cristallographie, qui étudie la structure des cristaux ;
  • les techniques instrumentales de la chimie, pour déterminer la formule chimique d'un minéral ;
  • les techniques instrumentales de la physique, pour étudier un certain nombre de propriétés du minerai, avec :
    • la diffraction de rayons X, pour déterminer la disposition des atomes constitutifs du minéral, à savoir, la maille, le motif et le réseau cristallin,
    • la microscopie en lumière polarisée, pour déterminer la nature exacte du minerai,
    • la goniométrie, pour mesurer les angles que font entre elles les diverses faces du cristal et permettre son identification,
    • la mesure des propriétés électriques, magnétiques, optiques et fluorescentes pour aller plus loin dans la différenciation des minerais ;
  • la science des matériaux, qui étudie structure et propriétés de composés d'intérêt technologique qui très souvent sont des phases minérales ;
  • l'informatique, qui permet de produire les programmes facilitant l'étude et la mise au point de combinaisons théoriques de nouveaux minéraux.

Exemples de minéraux  

Voici une liste non exhaustive de minéraux communs :

Les oxydes de la forme XY2O4 sont regroupés sous l'appellation « spinelles » où souvent (mais pas toujours !) X est un métal 2+ et Y un métal 3+ (hématite, pléonaste par exemple). Un contre-exemple est l'ulvospinelle, TiFe2O4 : ici le titane a nombre d'oxydation 4+, le fer 2+.

 

 

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Publié dans Minéraux

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N
Nicole49
16/08/2010 04:03
<br /> <br /> Mon Cher Artaban ,<br /> <br /> <br /> La Géologie est très intéressante mais les mots techniques sont  "  barbares  " pour la<br /> <br /> <br /> première lecture ... ! ! !<br /> <br /> <br /> Sincères Amitiés ... ! ! !<br /> <br /> <br /> <br />
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M
marie
15/08/2010 20:49
<br /> <br /> Un petit coucou FRANCK. Bisous bonne soirée<br /> <br /> <br /> <br />
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