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Géochimie : géodynamique et cycles : cours et exercices corrigés

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Résumé

Un cours de géochimie illustré par des exemples et complété par des exercices corrigés appliqués à des études de terrain et des problèmes de synthèse.


  • Autre(s) auteur(s)
  • Éditeur(s)
  • Date
    • DL 2009
  • Notes
    • Bibliogr. p. 398. Index
  • Langues
    • Français
  • Description matérielle
    • 1 vol. (IX-405 p.) : ill., couv. ill. en coul. ; 24 cm
  • Collections
  • Sujet(s)
  • Genre
  • ISBN
    • 978-2-10-051612-4
  • Indice
  • Quatrième de couverture
    • Ce manuel s'adresse aux étudiants en L3 et Master des Sciences de la Terre et de l'Univers, aux élèves ingénieurs ainsi qu'aux candidats aux concours de l'enseignement (Capes, Agrégation).

      La Terre est une planète très active au niveau de ses enveloppes externes (océan et atmosphère) et internes (croûte, manteau, noyau). La géochimie contribue à comprendre le cycle de ces différentes enveloppes et à évaluer leurs interactions et l'évolution de leurs compositions.

      Ce cours met en perspective l'évolution géochimique de la Terre depuis son accrétion, il y a un peu plus de 4,5 milliards d'années. Il étudie également la composition chimique globale de la Terre ainsi que la composition des différents réservoirs qui la constituent.

      Les outils privilégiés du géochimiste sont présentés : les isotopes radioactifs et leurs descendants radiogéniques sont essentiels pour définir une chronologie des événements et sont d'utiles traceurs du géodynamisme. Les éléments majeurs et traces, les isotopes des éléments légers complètent ce dispositif. La géodynamique globale et les cycles géochimiques internes et externes actuels et passés sont ainsi largement étudiés.

      Des exercices corrigés complètent le cours.

      Albert Jambon est professeur à l'université Pierre et Marie Curie (Paris 6).

      Alain Thomas est maître de conférences à l'université Pierre et Marie Curie (Paris 6).

  • Tables des matières
    • Géochimie Géodynamique et cycles Cours et exercices corrigés
      Albert Jambon/Alain Thomas
      Dunod
      • Avant-proposIX
      • Partie 1 Fondements de la géochimie
      • Chapitre 1 Concepts et processus3
      • 1.1 Mélanges géochimiques3
      • 1.1.1 Mélange binaire simple3
      • 1.1.2 Topologie des diagrammes de mélanges6
      • 1.2 Séparations de phases et fractionnement9
      • 1.2.1 Fusion partielle10
      • 1.2.2 Cristallisation fractionnée, distillation de Rayleigh11
      • 1.2.3 Un processus complexe : assimilation-cristallisation fractionnée13
      • Chapitre 2 Outils et méthodes17
      • 2.1 Éléments-traces18
      • 2.1.1 Un principe fondamental : le partage18
      • 2.1.2 Les spectres expression de la signature géochimique23
      • 2.1.3 Exemples de signature géochimique32
      • 2.2 Isotopes des éléments légers36
      • 2.2.1 Généralités36
      • 2.2.2 Fractionnements isotopiques38
      • 2.2.3 Fondements de l'hydrologie isotopique41
      • 2.2.4 Processus hydrothermaux45
      • 2.2.5 Paléotempératures45
      • 2.3 Isotopes radioactifs ; radioactivité naturelle50
      • 2.3.1 Principes de la désintégration radioactive50
      • 2.3.2 Isotopes radioactifs de courte période52
      • 2.3.3 Isotopes radioactifs de longue période ; chronomètres57
      • 2.4 Isotopes radiogéniques65
      • 2.4.1 Introduction : fractionnement et évolution isotopique65
      • 2.4.2 La référence chondritique67
      • 2.4.3 La différenciation du manteau primitif67
      • 2.4.4 Origines des granitoïdes70
      • 2.4.5 Traçage des mélanges70
      • Partie 2 Composition et structuration chimique de la Terre
      • Chapitre 3 La Terre dans l'Univers75
      • 3.1 Les processus de nucléosynthèse75
      • 3.1.1 Nucléosynthèse primordiale76
      • 3.1.2 Nucléosynthèse stellaire76
      • 3.1.3 Nucléosynthèse stellaire finale : types p et r78
      • 3.2 Composition du Soleil, des météorites et de la Terre81
      • 3.2.1 Le Soleil81
      • 3.2.2 Les météorites85
      • 3.2.3 La Lune et les autres planètes91
      • 3.2.4 La Terre comparée aux autres objets du système solaire93
      • 3.3 Évolution et différenciation des planètes. Un modèle de formation du système solaire93
      • 3.3.1 Les radioactivités éteintes94
      • 3.3.2 Cosmologie et isotopes de l'oxygène94
      • 3.3.3 La formation des planètes96
      • 3.3.4 Accrétion homogène ou accrétion hétérogène ?96
      • Chapitre 4 Terre globale et manteau primitif98
      • 4.1 La Terre : éléments majeurs98
      • 4.1.1 Le noyau99
      • 4.1.2 Le manteau primitif103
      • 4.2 Le manteau primitif : éléments-traces109
      • 4.2.1 Éléments réfractaires109
      • 4.2.2 Éléments volatils109
      • 4.2.3 Éléments sidérophiles111
      • Chapitre 5 La Terre objet différencié113
      • 5.1 Présentation des différents réservoirs113
      • 5.2 La croûte continentale114
      • 5.2.1 Composition de la croûte supérieure114
      • 5.2.2 Composition de la croûte continentale inférieure et moyenne120
      • 5.2.3 La croûte globale122
      • 5.3 La croûte océanique124
      • 5.3.1 La croûte basaltique fraîche125
      • 5.3.2 Variabilité des MORB126
      • 5.3.3 Altération hydrothermale128
      • 5.4 Le manteau132
      • 5.4.1 Variabilité du manteau132
      • 5.4.2 Les pôles géochimiques136
      • 5.5 Les enveloppes fluides139
      • 5.5.1 L'atmosphère139
      • 5.5.2 L'océan141
      • Annexes143
      • Masse de l'atmosphère143
      • Contenu en eau de l'air143
      • Partie 3 Géodynamique chimique et cycles géochimiques
      • Chapitre 6 L'énergie interne de la Terre147
      • 6.1 Énergie dissipée à la surface147
      • 6.1.1 Conduction : gradient géothermique et flux de chaleur147
      • 6.1.2 Autres pertes d'énergie150
      • 6.1.3 Bilan des pertes énergétiques151
      • 6.2 Sources de l'énergie interne151
      • 6.2.1 Effets de la gravité : les marées152
      • 6.2.2 La radioactivité153
      • 6.2.3 Rémanence de chaleur fossile155
      • 6.2.4 Production de chaleur dans le noyau156
      • 6.3 Implications pour la dynamique interne156
      • 6.3.1 La convection thermique157
      • 6.3.2 Structure de la Terre et convection158
      • Chapitre 7 L'Énergie externe de la Terre160
      • 7.1 Distribution de l'Énergie solaire160
      • 7.1.1 Énergie reçue de l'espace160
      • 7.1.2 Nature spectrale des rayonnements solaire et terrestre162
      • 7.1.3 De quelle énergie la surface terrestre dispose-t-elle ?163
      • 7.1.4 Processus atmosphériques165
      • 7.2 Pression anthropique sur le climat169
      • 7.2.1 Principe du forçage radiatif170
      • 7.2.2 Le bilan en 2005171
      • 7.3 Implications dynamiques du bilan énergétique173
      • 7.3.1 Le moteur thermique : transfert de chaleur vers les pôles173
      • 7.3.2 L'atmosphère176
      • 7.3.3 L'océan180
      • 7.3.4 Le transfert global184
      • Chapitre 8 Cycles biogéochimiques185
      • 8.1 Notion de cycle et de modèle185
      • 8.2 Définition des concepts fondamentaux187
      • 8.2.1 Système ouvert ou fermé et échelles de temps187
      • 8.2.2 Boîte188
      • 8.2.3 Échanges189
      • 8.2.4 État stationnaire189
      • 8.2.5 Temps de séjour190
      • 8.3 Aperçus sur les applications à quelques problèmes courants191
      • 8.3.1 Réponse d'un système stationnaire à un changement des apports191
      • 8.3.2 Bilans de masse avec échanges inconnus193
      • 8.3.3 Recyclage interne194
      • 8.4 Intérêt et limitations de ces approches195
      • 8.4.1 Fonctionnement d'un système aquatique195
      • 8.4.2 Remarques plus générales198
      • 8.4.3 Bilan198
      • Chapitre 9 Cycle de l'eau203
      • 9.1 Le cycle global203
      • 9.1.1 Les réservoirs203
      • 9.1.2 Les échanges205
      • 9.1.3 Les durées206
      • 9.1.4 Les cheminements207
      • Chapitre 10 Dégradation de la surface terrestre214
      • 10.1 Introduction214
      • 10.1.1 L'altération dans le cycle global de la matière214
      • 10.1.2 Altération et érosion216
      • 10.2 Les raisons de la dégradation des roches217
      • 10.2.1 Contraintes physiques217
      • 10.2.2 Entre physique et chimie, la surface des solides218
      • 10.2.3 Contraintes chimiques219
      • 10.3 De la roche au sol220
      • 10.3.1 Composition de la surface terrestre220
      • 10.3.2 Le sol220
      • 10.4 Altération chimique des minéraux223
      • 10.4.1 Altérabilité223
      • 10.4.2 Production d'acides dans les sols224
      • 10.4.3 Deux modes de disparition des minéraux226
      • 10.5 Altération des aluminosilicates230
      • 10.5.1 Exemple type de l'attaque carbonique231
      • 10.5.2 Différents aboutissements231
      • 10.6 Altération des carbonates236
      • 10.6.1 Une altération efficace236
      • 10.6.2 Des résidus utiles236
      • 10.7 De la roche au fleuve236
      • Chapitre 11 Transport de la matière solide241
      • 11.1 Introduction241
      • 11.1.1 Points de repère globaux241
      • 11.1.2 Les particules242
      • 11.2 Du continent vers l'océan246
      • 11.2.1 Les transports fluviaux246
      • 11.2.2 Les transports atmosphériques257
      • 11.3 Dans l'océan263
      • 11.3.1 La marge continentale263
      • 11.3.2 La sédimentation océanique267
      • Chapitre 12 Les éléments majeurs273
      • 12.1 Introduction273
      • 12.2 L'atmosphère276
      • 12.2.1 L'aérosol minéral276
      • 12.2.2 Les précipitations278
      • 12.3 Les fleuves284
      • 12.3.1 Mode de transport prédominant284
      • 12.3.2 Composition de l'eau fluviale286
      • 12.4 La marge continentale290
      • 12.4.1 Un milieu en question290
      • 12.4.2 Mise en évidence des échanges solide-liquide292
      • 12.4.3 Comportement des éléments293
      • 12.4.4 Les bassins évaporitiques294
      • 12.5 L'océan total297
      • 12.5.1 Comportement global des éléments297
      • 12.5.2 L'hydrothermalisme301
      • 12.5.3 Bilan de masse306
      • Chapitre 13 Les éléments-traces312
      • 13.1 Forme physicochimique des éléments312
      • 13.1.1 Éléments liés aux particules313
      • 13.1.2 Éléments dissous313
      • 13.2 Distribution des éléments entre les particules et la solution315
      • 13.2.1 De la croûte à l'eau du fleuve315
      • 13.2.2 Des équilibres solide-liquide ?317
      • 13.3 Transport par les fleuves319
      • 13.3.1 Affinité pour les particules319
      • 13.3.2 Le vecteur argileux320
      • 13.3.3 Impact anthropique322
      • 13.4 Les estuaires324
      • 13.5 L'atmosphère325
      • 13.5.1 Mesures directes326
      • 13.5.2 Milieux enregistreurs329
      • 13.6 L'océan331
      • 13.6.1 La marge331
      • 13.6.2 L'océan ouvert332
      • Annexe : tableau des éléments-traces342
      • Chapitre 14 Interaction avec la biosphère : cycle du carbone345
      • 14.1 La chimie du carbone345
      • 14.1.1 Les espèces de carbone345
      • 14.1.2 Le carbone dans les trois phases346
      • 14.1.3 Équilibres et transformations chimiques347
      • 14.1.4 Introduction de CO2 dans l'océan352
      • 14.2 Le cycle du carbone359
      • 14.2.1 Les réservoirs359
      • 14.2.2 Le cycle géologique, lent359
      • 14.2.3 Le cycle contemporain, rapide364
      • 14.2.4 La perturbation anthropique369
      • Chapitre 15 Le long terme377
      • 15.1 Histoire de la différenciation du noyau377
      • 15.1.1 Le cas de la formation catastrophique377
      • 15.1.2 Le cas de la croissance continue du noyau380
      • 15.1.3 La croissance de la graine381
      • 15.2 Âge de la croûte continentale381
      • 15.3 La dynamique de la croûte océanique387
      • 15.4 Évolution du manteau389
      • 15.5 Exosphère (atmosphère et océan)390
      • 15.5.1 Le caractère «secondaire» de l'atmosphère terrestre390
      • 15.5.2 Les gaz rares et la dynamique du dégazage390
      • 15.5.3 Les gaz réactifs CO2 et H2O394
      • 15.5.4 Évolution de l'atmosphère et apparition de l'oxygène395
      • Bibliographie398
      • Index399

  • Origine de la notice:
    • BNF
  • Disponible - 552.0 JAM

    Niveau 2 - Sciences