Fiche de révision : Géologie appliquée et géotechnique

📋 Plan du Cours

1. Sol et sous-sol
2. Formations superficielles
3. Altération et compartiments géologiques
4. Zone critique et sols urbains
5. Vocabulaire des roches
6. Contextes géologiques régionaux
7. Ressources et exploitations du sous-sol

📖 1. Sol et sous-sol

🔑 Notions clés & Définitions

• Sol : Interface superficielle de la Terre, en contact avec l’atmosphère, dont la formation dépend du climat, de la roche mère, de l’hydrosphère, de l’atmosphère, de la biosphère et de l’action humaine.

★ À maîtriser

📌 En géotechnique, le sol désigne généralement un matériau meuble étudié par la mécanique des sols, tandis que la roche relève de la mécanique des roches.

• Les horizons supérieurs du sol sont plus riches en matière organique, tandis que les horizons inférieurs sont plus riches en fragments de matériau parental et en matière minérale.

Compléments

• Une couche de sable de 30 m reste étudiée par la mécanique des sols, car le sable est considéré comme une roche meuble.

💡 Astuce mémo

Sol meuble en surface, roche sous-jacente en profondeur

📖 2. Formations superficielles

🔑 Notions clés & Définitions

• Alluvion : Sédiment transporté et déposé par un cours d’eau.
• Colluvion : Matériau déposé par la gravité et qui s’accumule généralement sur une pente.
• Limon de plateau : Matériau qui s’accumule sur un plateau et peut correspondre à un loess.

★ À maîtriser

• Les principales formations superficielles sont:
  • les alluvions
  • les colluvions
  • les limons de plateau
  • les loess
  • la tourbe

Compléments

• En Champagne crayeuse, les rendosols et les brunisols ont généralement environ 30 cm d’épaisseur, tandis que certains sols peuvent dépasser 1 m sans atteindre 10 m.

📖 3. Altération et compartiments géologiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Altérite : Accumulation de roche mère altérée, généralement sans transport important, lorsque l’érosion ne l’a pas déplacée.

★ À maîtriser

📌 L’isoaltérite présente une modification faible de la minéralogie et du volume de la roche, tandis que l’alloaltérite est très modifiée.

• 🔄 Dans un profil granitique, les compartiments se succèdent ainsi:
  1. la roche saine
  2. la roche fissurée
  3. l’isoaltérite
  4. l’alloaltérite

Compléments

• Le modèle des compartiments roche saine–roche fissurée–isoaltérite–alloaltérite s’applique notamment aux zones granitiques et correspond à une altération sans transport important.

💡 Astuce mémo

Roche saine → roche fissurée → isoaltérite → alloaltérite

📖 4. Zone critique et sols urbains

🔑 Notions clés & Définitions

• Zone critique : Partie superficielle de la Terre qui a une importance majeure pour l’Homme et sur laquelle l’Homme exerce aussi une influence.

★ À maîtriser

📌 En géotechnique, la terre végétale correspond généralement aux horizons du sol remaniés par les outils agricoles, tandis que le sol urbain peut être enfoui sous des constructions successives.

Compléments

• La partie superficielle située au-dessus de 200 m de profondeur peut être distinguée selon la difficulté de forage, mais certains forages dépassent 1000 m et envahissent la partie basse de la zone critique.

• Sous Reims, il faut parfois atteindre 7 m de profondeur avant de rencontrer la craie, ce qui témoigne de la superposition des sols et des villes au cours d’environ 200 000 ans d’histoire.

💡 Astuce mémo

Activités humaines → modification et saturation de la zone critique

📖 5. Vocabulaire des roches

🔑 Notions clés & Définitions

• Lithologie : Nature des roches.

★ À maîtriser

📌 La stratigraphie étudie les couches, la pétrographie décrit les roches et la pétrologie étudie les roches.

• La plupart des formations superficielles appartiennent au Quaternaire.

Compléments

• Sur une carte géologique, les formations superficielles sont notamment indiquées par des lettres correspondant à leur mode de dépôt et au contexte de leur formation.

💡 Astuce mémo

Lithologie décrit, stratigraphie ordonne, pétrographie décrit les roches, pétrologie les étudie

📖 6. Contextes géologiques régionaux

★ À maîtriser

• Les contextes géologiques régionaux cités sont:
  • Reims dans le bassin sédimentaire parisien
  • Rennes sur le massif ancien armoricain
  • Nice dans un ensemble sédimentaire affecté par des failles et des plis tectoniques

📌 Avant toute étude géotechnique, il faut déterminer le contexte géologique régional puis la nature des roches présentes sur le site étudié.

Compléments

• Dans un contexte géologique sédimentaire, la lithologie peut varier fortement avec des couches de craie, d’argile et de sable présentes à différents endroits d’une même zone.

• À Hermonville, entre 200 m et 80 m d’altitude, des carrières exploitent des couches souterraines de calcaire et d’argile.

📖 7. Ressources et exploitations du sous-sol

🔑 Notions clés & Définitions

• Droit de tréfonds : Droit d’exploiter le sous-sol sans être propriétaire du terrain, selon un accord entre l’exploitant et le propriétaire.

★ À maîtriser

• Les ressources stratégiques citées pour les mines sont:
  • l’uranium
  • le lithium
  • le charbon
  • le pétrole
  • les hydrocarbures
  • le fer
  • l’aluminium
  • les matières précieuses

📌 Lorsqu’une ressource stratégique est découverte, l’État peut accorder un droit de concession, proposer une exploitation et en prendre une partie.

• Les formes de carrières citées sont:
  • les carrières à ciel ouvert
  • les carrières souterraines à flanc de versant
  • les carrières souterraines en puits

Compléments

• Dans les carrières souterraines en puits, les puits d’aération peuvent être plus nombreux que les puits d’extraction.

💡 Astuce mémo

Mine stratégique sous concession de l’État, carrière appartenant au propriétaire du terrain

📊 Tableaux de synthèse

Formations superficielles et origine