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LICENCE 2 & 3 SCIENCE DE LA TERRE ET DES RESSOURCES MINIERES MINES GEOLOGIE PET

LICENCE 2 & 3 SCIENCE DE LA TERRE ET DES RESSOURCES MINIERES MINES GEOLOGIE PETROLE COURS ET EXERCICES Cours conforme au programme De multiples exercices d’application De multiples exercices d’approfondissement 00 1ère édition COURS ET EXERCICES GEOCHIMIE i OUATTARA Amidou COURS ET EXERCICES GEOCHIMIE 1 OUATTARA Amidou COURS ET EXERCICES 1ère édition COURS ET EXERCICES GEOCHIMIE 2 OUATTARA Amidou TABLE DES MATIERES CHAPITRE 1 GENERALITES ........................................................................................................5 1. 1 Histoire de la Géochimie .................................................................................5 1. 2 Quelques définitions ou terminologie ..............................................................6 ExercicesPratiques CHAPITRE 2 LA REPARTITION DES ELEMENTS GEOCHIMIQUES DANS LES ROCHES .........9 2. 1 Dispersions primaires ......................................................................................9 2. 2 Dispersions secondaires ..................................................................................9 2. 3 Le Clarke ..........................................................................................................9 2. 3. 1 Les éléments majeurs .............................................................................. 10 2. 3. 1 Les éléments en traces .................................... Erreur ! Signet non défini. a) Comportement des éléments en traces au cours des processus magmatiques .................................................................................... Erreur ! Signet non défini. b) Notion de potentiel chimique .......................................................................... 11 c) Quelques modèles de comportement des éléments en trace.............................. 11 d) le comportement géochimique de quelques familles d’éléments en traces .......... d-2 Les éléments de la famille des terres rares ...................................................... 11 ExercicesPratiques CHAPITRE 3 COMPORTEMENT DES ELEMENTS GEOCHIMIQUES.................................... 3. 1- L’Atome .............................................................. Erreur ! Signet non défini. 3.1.1- Nombres quantiques et remplissage des couches électroniques ........ Erreur ! Signet non défini. 3.1.1.1. Les nombres quantiques .................................. Erreur ! Signet non défini. 3.1.1.2. Principe de remplissage des orbitales .............. Erreur ! Signet non défini. 3. 2- La molecule ....................................................................................................... 3. 3 Les liaisons chimiques ............................................. Erreur ! Signet non défini. 3. 4 Formation des cristaux ........................................................................................ COURS ET EXERCICES GEOCHIMIE 3 OUATTARA Amidou 3. 4.1 L’Etat solide ................................................................................................. 3. 4.2 L’Etat liquide ..................................................... Erreur ! Signet non défini. 3. 4.3 L’Etat gazeux .............................................................................................. 3. 5 Les changements d’états de la matière ..................... Erreur ! Signet non défini. 3. 6. La classification des éléments ................................. Erreur ! Signet non défini. 3.6.1. Historique de la classification périodique ........... Erreur ! Signet non défini. 3. 6. 2. Classification périodique des éléments (Mendeleïev, 1869) Erreur ! Signet non défini. 3. 6. 3. Classification de Goldschmidt ......................... Erreur ! Signet non défini. 3. 6. 4. Autres classifications ....................................... Erreur ! Signet non défini. a) les Séries chimiques ........................................................................................... b) classification selon leur T° de genèse ...................... Erreur ! Signet non défini. 3. 7. Les propriétés des éléments géochimiques .............. Erreur ! Signet non défini. 3.7.1. L’approche de Goldschmidt ............................... Erreur ! Signet non défini. 3.7.2. le potentiel d’oxydation ............................................................................. 3. 8. Altération superficielle (surface des continents et fond des eaux) .......... Erreur ! Signet non défini. 3.8.1 facteurs contrôlant l’altération ............................ Erreur ! Signet non défini. 3.8.2 les agents de l’altération ..................................... Erreur ! Signet non défini. Exercices Pratiques CHAPITRE 4 PREPARATION DES ECHANTILLONS ET METHODES D’ANALYSES ............................................................................................. Erreur ! Signet non défini. 4.1 préparation des échantillons .................................. Erreur ! Signet non défini. 4. 2 les méthodes d’analyses ........................................... Erreur ! Signet non défini. a) Méthodes physico-chimiques .................................. Erreur ! Signet non défini. b) Méthodes optiques .................................................. Erreur ! Signet non défini. 4.3 Sélection d’une méthode analytique .......................... Erreur ! Signet non défini. 4.4 Traitement des données géochimiques ...................... Erreur ! Signet non défini. EXERCICES ................................................................................................................... 13 Leroiani Services. La photocopie non autorisée est un délit. COURS ET EXERCICES GEOCHIMIE 4 OUATTARA Amidou COURS ET EXERCICES GEOCHIMIE 5 OUATTARA Amidou Généralités INTRODUCTION La Géochimie est l’étude de la chimie de la terre ou du moins de ses enveloppes accessibles à l’homme. Pour y parvenir, elle met en œuvre les outils et les concepts de la chimie et de la géologie. C’est une discipline des géosciences. Elle étudie la composition chimique et isotopique des matériaux géologiques (roche, eau, sol, gaz, minéraux…), et plus particulièrement, le comportement et le caractère des différents éléments dans l’écorce terrestre, leur migration, dispersion, concentration et abondance. La géochimie offre de nos jours, une vision globale de l’abondance, de la distribution et du comportement des éléments chimiques dans la plupart des processus géologiques qui ont marqué notre planète. La géochimie permet une classification et une compréhension de plus en plus fine de la genèse et de la dynamique des systèmes géologiques et des cycles. La connaissance de ces cycles offre la possibilité de reconstituer l’histoire de la terre, de comprendre les phénomènes et de mieux gérer les ressources et les matériaux terrestre. La géochimie occupe de nos jours une place privilégiée dans l’exploration minière. Elle aide à la localisation des gisements tant secondaires que primaires. Selon la nature de l’échantillon prélevé, on distingue la lithogéochimie (roche saine), la pédogéochimie (sol), le Stream sédiment (sédiment de ruisseau), la biogéochimie (êtres vivants : animaux et végétaux), la géochimie atmosphérique (gaz, air) et l’hydrogéochimie (eau). 1. 1 HISTOIRE DE LA GEOCHIMIE Le mot géochimie fut créé en 1838 par Christian Friedrich SCHÖNBEIN qui découvrit l’ozone. Déjà les premiers chimistes comme LAVOISIER, tentaient de comprendre l’histoire des éléments chimiques. Mais ce sont les minéralogistes qui furent à la source de grands progrès. L’Américain W. Clarke publia en 1889, les premières études sur la composition moyenne de l’écorce terrestre. Le russe V. VERNADSKI proposa en 1917 une classification géochimique des éléments qui fut rejeté, car basée sur plusieurs critères. La classification moderne est celle de GOLDSCHMIDT en relation avec le système périodique. Elle s’appuie sur les affinités et la structure électronique des différents éléments de la terre. La Géochimie a connu un essor important dans la seconde moitié du XXe siècle grâce aux isotopes et le développement d’outils performants pour le dosage et l’analyse quantitative des éléments chimiques et de leurs isotopes. Grace à la géochronologie isotopique, le temps est devenu mesure, durée et l’histoire géologique ont enfin un calendrier. 1 GENERALITES Leroiani Services. La photocopie non autorisée est un délit. COURS ET EXERCICES GEOCHIMIE 6 OUATTARA Amidou Aujourd’hui, la géochimie est devenue une science complète applicable à tous les domaines de la géoscience. 1. 2 QUELQUES DEFINITIONS OU TERMINOLOGIE ❶ GEOCHIMIE : C’est la science qui étudie l’abondance, la distribution, la migration et l’accumulation des éléments chimiques dans la terre (lithosphère, atmosphère, biosphère et hydrosphère). ❷ CLARKE : c’est la teneur moyenne d’un élément chimique dans la lithosphère solide. ❸ FOND GEOCHIMIQUE ou BACKGROUND ou TENEUR DE FOND : c’est l’abondance normale d’un élément dans un environnement étudié en dehors de tout apport extérieur. On parle de Fond Local ou Local Background, lorsque cette teneur se limite à une zone bien délimité et de Fond Régional, lorsque cette anomalie couvre une grande étendue et ayant une certaine unicité géochimique. ❹ TENEUR : c’est le contenu exact déterminé d’un élément ou d’une substance dans un corps donné. Elle est exprimée en g/t, en ppm (partie par million), en mg/t ou en ppb (partie par milliard) ou en % pour les éléments majeurs. ❺ TENEUR LIMITE ou TENEUR DE COUPURE : elle se définit comme la teneur en dessous de laquelle une mine ne peut être exploité économiquement. ❻ ANOMALIE GEOCHIMIQUE : C’est la teneur la plus élevée………..Le livre est disponible dans nos points de ventes. Acheter le et vous aurez tout le contenu en entier. Faites vos commandes, Nous entrerons en possession du document sous l’autorisation de M. Amidou OUATTARA et votre livre sera dans vos mains. Allez-y maintenant.  ANOMALIE ALLOGENE ou ANOMALIE DE SURIMPOSITION :  ANOMALIE AUTHIGENE ou ANOMALIE DE REPARTITION :  ANOMALIE DE FUITE :  FAUSSE ANOMALIE :  ANOMALIE FORMATIONNELLE : ❼ EFFETS PEDOGENETIQUES :….. ❽ SOL RESIDUEL : On appelle sol résiduel un sol……….. Le livre est disponible dans nos points de ventes. Acheter le et vous aurez tout le contenu en entier. Faites vos commandes, COURS ET EXERCICES GEOCHIMIE 7 OUATTARA Amidou Nous entrerons en possession du document sous l’autorisation de M. Amidou OUATTARA et votre livre sera dans vos mains. Allez-y maintenant. ❾ ELEMENT INDICATEUR OU INDICE :…………. Type de minéral Eléments indicateurs Eléments accompagnateurs Porphyre cuprifère (grands cristaux de feldspath dans une pate aphanitique contenant du cuivre) Cu, Mo Zn, Mn, Au, Rb, Te, Ti Sulfures complexes Cu, Zn, Ag, Au Hg, As, SO4, Sb, Se, Cd Veine (filon) de métal précieux Au, Ag As, Sb, Te, Mn, Hg, F, Bi, B Gisement d’uranium U Se, Mo, V, Ru, Cu, Bi, As, Co Gisement ultrabasique Pt, Cr, Ni Co, Cu, Pd Tableau 1: Quelques éléments Accompagnateurs et éléments indicateurs associés à quelques types de minerais ❿ TRAIN DE DISPERSION : Distribution le long de cours d’eau de ………….. Le livre est disponible dans nos points de ventes. Acheter le et vous aurez tout le contenu en entier. Faites vos commandes, Nous entrerons en possession du document sous l’autorisation de M. Amidou OUATTARA et votre livre sera dans vos mains. Allez-y maintenant. ⓫ DISPERSION GEOCHIMIQUE : ⓬ PROSPECTION EN SOL RESIDUEL : ⓭ PROSPECTION EN SOL NON RESIDUEL : 1. 3 SYMBOLE CHIMIQUE DES ELEMENTS Toutes les entités possédant le même numéro atomique, noté Z, définissent un élément chimique. Chacun d’eux est représenté par un symbole qui permet de l’identifier. Pour un élément donné, Z représente son nombre d’électrons mais aussi son nombre de protons, uploads/Geographie/ geochimie.pdf