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Dossier Sommaires et éditos des dossiers

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pdf Géochronique 092, Décembre 2004 - Tunnels transalpins Populaires

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Géochronique 92
Il est bien naturel que l’AFTES, Association française des travaux en souterrain, s’associe à la démarche de Géochronique dans ce dossier sur les grands tunnels transalpins. Ces chantiers et projets s’inscrivent en effet à la suite d’une longue histoire, dont, pour les Français, le tunnel du Mont-Blanc, le tunnel sous la Manche, et le tunnel de l’A 82, étaient et sont les points forts les plus récents. On mesurera le chemin parcouru depuis ces ouvrages, déjà considérés en leur temps comme très audacieux.

L’AFTES rassemble depuis trente-deux ans la communauté des gens de tunnels, maîtres d’ouvrage, bureaux d’études, entreprises et fournisseurs, ainsi que chercheurs et enseignants. Forte d’environ 800 membres, elle a accompagné la période faste des années 1970-1990 qui a vu notamment l’expansion du RER à Paris, des métros à Lyon, Marseille, Lille et Toulouse, ainsi que quelques tunnels sur les lignes nouvelles à grande vitesse de la SNCF et quelques tunnels routiers et autoroutiers, sans négliger les galeries d’assainissement, ni surtout les études et chantiers à l’étranger. L’action de l’AFTES s’exerce par trois canaux principaux : les groupes de travail et leurs recommandations, qui sont souvent les seules références en la matière, et sont très appréciées sur les chantiers, y compris à l’étranger ; la revue semestrielle “Tunnels et ouvrages souterrains” ; et des congrès triennaux, associant souvent les associations des pays limitrophes.

Les tunnels étant étroitement tributaires des conditions du terrain, l’AFTES a publié plusieurs recommandations à forte composante géologique. Ainsi “La description des massifs rocheux”, une des toutes premières (mise à jour en 2003), et dans le dernier numéro paru de la revue “La prise en compte des aléas géologiques dans les dossiers de consultation des entreprises”.

L’AFTES fait partie des fondateurs de l’association internationale AITES, en anglais International Tunnelling Association, ITA, dont elle partage les activités. Cette mise en réseau des expériences les plus variées est un atout précieux pour notre industrie.

En dépit de la baisse actuelle des crédits d’infrastructure, la vitalité de l’AFTES est soutenue par le marché international et dopée par les problèmes nouveaux, par exemple la sécurité et l’environnement. Vieillissement d’ouvrages anciens d’une part, problèmes financiers et juridiques sont aussi des champs d’activité qui justifient des réflexions nouvelles.

L’automne 2005 verra le prochain congrès triennal, les 10-11-12 octobre à Chambéry, sous le titre “Les tunnels, clés d’une Europe durable”, organisé en commun avec les associations d’Espagne, d’Italie et de Suisse. Les quatre thèmes sont l’économie des projets, la sécurité, les innovations techniques et les travaux de réhabilitation. La ville de Chambéry organise à cette occasion une manifestation ouverte au grand public “Arc alpin 2000” où le point sera fait sur l’avancement des chantiers, des études et des projets transalpins en cours ou en préparation.

Site Web de l’AFTES : www.aftes.asso.fr

Jean Philippe, président de l’AFTES

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pdf Géochronique 093, Mars 2005 - Le mercure Populaires

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Géochronique 93Le mercure est un métal liquide à température ordinaire, puisque son point d’ébullition (vaporisation) est de 356°C et son point de fusion (solidification) de -39°C. Ses autres propriétés sont tout aussi intrigantes. Sa densité est assez remarquable (13,6 à 0°C). Son coefficient de dilatation thermique élevé et sa courbe de dilatation régulière ont été mis à profit dès 1611 pour la fabrication des thermomètres et plus tard des manomètres et baromètres, car il ne colle pas aux parois du tube. Il est en outre remarqué par sa tension superficielle très élevée : à cause d’elle, récupérer au sol les gouttelettes tombées d’un thermomètre cassé tenait, naguère, de l’exploit (jusqu’à ce que cet usage médical du mercure soit interdit en France, tout au moins pour les thermomètres destinés aux humains).

L’alchimie a fait grand cas du mercure. Mais si sa fortune fut effectivement liée à l’or et l’argent, c’est grâce à la découverte, au 16e siècle, de son emploi sans égal pour le traitement des minerais du Nouveau Monde, qui bouleversa l’économie de la planète. Il s’est rendu utile pour bien d’autres usages encore, pharmaceutiques, artisanaux et industriels, qui vont du mercurochrome de notre enfance aux freins ABS en passant par les plombages dentaires ou les produits de droguerie les plus courants de la maison.

Mais certains composés mercuriels polluent l’atmosphère de façon préoccupante. Les volcans aussi, mais on ne peut les arrêter. De panacée universelle, le mercure est descendu au ban de la société du développement durable. Dans les pays occidentaux, les mines ont fermé les unes après les autres. Les cours, qui étaient tombés au plus bas dans les années 70, s’emballent. Pour 2005, on s’attend, sinon à un bannissement mondial du métal, du moins à des mesures encore plus restrictives de la Commission européenne pour freiner ses utilisations.

Le mot “mercure” fait encore la pluie et le beau temps au journal météo du 20 heures, mais les thermomètres ont été retirés à jamais de la circulation. Nos enfants auront-ils jamais une idée de la fascination que le “vif argent” nous a inspirée ? Heureusement, l’archéologie et l’exploitation touristique et culturelle des anciennes mines de mercure, souvent chargées d’Histoire, prennent le relais.

La rédaction

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pdf Géochronique 094, Juin 2005 - GPS et géodynamique Populaires

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Géochronique 94

De tout temps, l’homme a su que la Terre est une planète dont les colères effrayantes peuvent provoquer les plus grandes paniques. Rien n’est plus terrible que de sentir le sol se dérober sous ses pieds. La catastrophe provoquée par le très grand séisme de Sumatra du 26 décembre dernier nous l’a rappelé. Aujourd’hui, grâce à la tectonique des plaques, nous savons que ces mouvements sismiques ne sont pas le résultat de mouvements aléatoires mais qu’ils sont l’expression même de la vie de la Terre. En 1968, nous avons découvert que les mouvements des plaques sont à l’origine de l’activité sismique. L’étude des séismes est alors devenue indispensable à la compréhension de la tectonique active. Mais depuis deux décennies, l’amélioration spectaculaire de la précision des méthodes géodésiques a fait à son tour de la géodésie un outil indispensable à l’étude de la tectonique active. Et parmi les outils géodésiques, le GPS dont il est question dans ce numéro s’est progressivement imposé comme l’outil de base indispensable.

Dès lors qu’avec le GPS on peut désormais atteindre une précision de l’ordre du millimètre dans la mesure de la position d’un point, la gamme de problèmes qui peut être traitée par ce type de mesures devient très large, depuis la mesure globale du lent mouvement des plaques tectoniques jusqu’au suivi de glissements en masse menaçant des agglomérations en passant par la surveillance du glissement des failles sismiques. On a pu ainsi montrer que le modèle cinématique rendant compte du mouvement moyen des grandes plaques durant les trois derniers millions d’années, établi à partir des anomalies magnétiques marines, est compatible pour l’essentiel avec le mouvement moyen durant les dix dernières années obtenu par la géodésie. Ce résultat spectaculaire est en train d’être dépassé. On s’attache maintenant, en comparant les deux modèles, à détecter les changements qui ont pu affecter les mouvements de plaque dans les trois derniers millions d’années. On met ainsi en évidence par exemple un ralentissement très probable du rapprochement Afrique/Eurasie. On démontre également que les Alpes ne sont plus soumises à un raccourcissement et qu’en conséquence elles commencent à s’écrouler sous l’effet de la gravité. Dans tout le domaine très complexe des mécanismes qui précèdent, accompagnent et suivent les ruptures sismiques, le GPS est devenu un outil irremplaçable, en particulier grâce aux réseaux très denses de stations permanentes qui suivent la déformation en temps réel comme au Japon et en Californie du Sud. Mais tout ceci suppose une amélioration très importante des technologies de mesure qui ont elles-mêmes ouvert de nouveaux champs comme celui de la mesure des variations temporelles et spatiales de la ionosphère et celui de la détection de la propagation des ondes sismiques dans cette ionosphère. Il ne faut pas se cacher non plus qu’à ce niveau de précision les chercheurs détectent de nombreux mouvements transitoires du sol dont l’origine est loin d’être complètement élucidée.

Le dossier GPS que publie Géochronique n’a pas la prétention de couvrir la totalité de ce qui est devenu un immense domaine mais il apporte un excellent éclairage sur certains aspects clefs de ces recherches en cours. Je suis sûr que la plupart des lecteurs seront surpris de la diversité et de l’importance des résultats déjà obtenus. Personne en Sciences de la Terre ne peut plus ignorer l’apport des techniques liées au GPS.

X. Le Pichon

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pdf Géochronique 095, Septembre 2005 - Bauxite, Bièvres, supervolcans, gisements Populaires

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Géochronique 95

 

- Bauxite : des sites à classer
- Divagation du tracé de la Bièvre dans Paris
- Des cavernes pour les physiciens du neutrino
- Supervolcan
- Les gisements de nickel, cuivre et platinoïdes
- La géologie est née en Italie !

 

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pdf Géochronique 096, Décembre 2005 - La carte géologique Populaires

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Géochronique 96

La carte géologique, instrument indispensable à toute approche du terrain, est une interprétation personnelle d’observations dispersées. Le géologue projette, sur le papier ou sur l’écran, sa culture scientifique, c’est-à-dire qu’il considère les objets après des opérations mentales et pas seulement avec des observations. Bref, la carte est une publication scientifique réalisée à partir d’observations isolées, réunies en une hypothèse cohérente, conduite à partir des concepts personnels inscrits dans la culture de son temps. Elle est une étape dans l’histoire des sciences. Cette caractéristique fondamentale n’est que rarement mise en avant par les auteurs. Il s’en suit une immense incompréhension entre eux et les utilisateurs non géologues, financeurs de la carte géologique et scientifiques d’autres disciplines.

Dans ce numéro, on trouve l’expression de besoins. Tous convergent en soulignant l’ambiguïté de la carte où ne sont pas distinguées les observations analysées et les interprétations. Des tentatives de différenciation ont été proposées dans le passé, elles ont toutes abouti à des documents peu lisibles. Il est évident qu’actuellement les moyens techniques permettent de prendre en considération l’exigence scientifique qui impose de scinder le fait observé et analysé de son extension sur des surfaces parfois très vastes.

Selon l’objectif recherché, il est possible, désormais, sur une carte classique, c’est-à-dire sur un document subjectif, de localiser par leurs coordonnées les sites observés ; chacun d’eux correspond à l’étude d’un affleurement, par exemple. La carte géologique, document synthétique, donne une image qui comprend, d’une part, ces données, d’autre part, de très vastes étendues interprétées avec les concepts en vigueur pour l’essentiel, originaux pour quelques uns. Les lecteurs et les utilisateurs doivent pouvoir évaluer le degré de fiabilité du document selon leurs besoins.

Compte tenu des référentiels géographiques, il est possible d’intégrer les données non affleurantes et leurs variations temporelles (débit et qualité de l’eau, variations des caractéristiques du sol, etc.).

La carte est à la convergence des efforts de toutes les disciplines des sciences de la Terre ; si elle doit rester un document esthétique, elle doit devenir un réceptacle du savoir des différents spécialistes. Toute donnée n’a qu’une valeur éphémère qui évolue et se précise avec les progrès des techniques et des concepts. Parmi les bases de données, certaines peuvent être exprimées à la demande, en complément du cadre général. Une nouvelle cartographie est en train de naître de manière anarchique : un spécialiste publie des informations sur des affleurements, des forages, des observations obtenues par différentes techniques de télédétection, mais ne peut, ne veut ou ne sait les intégrer dans un document collectif. Cette oeuvre de regroupement élaboré d’informations, qui fait évoluer les informations recueillies, ne peut relever que d’un service public scientifique oeuvrant dans la durée et qui en assure la cohérence.

La démarche, évidente pour des cartes à 1/50 000, peut s’appliquer aux différentes échelles. Sans carte générale, l’utilisateur trouve une tour de Babel, chacun parle, écrit, expose sans que l’autre sache démêler ce qui est fondé spatialement et temporellement et ce qui est hypothèse. La carte est un document sans cesse retouché. Ces multiples retouches, de temps à autre, conduisent à une réédition regroupant de manière cohérente les informations les plus solides. La lecture d’une carte, comme son lever, est une étape indispensable à la formation de tout géologue. Elle évolue grâce aux techniques d’analyse et de communication. Ce dossier le montre à l’évidence.

Jean DERCOURT

Université Pierre et Marie Curie Secrétaire perpétuel de l’Académie des Sciences

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pdf Géochronique 097, Mars 2006 - Les eaux souterraines Populaires

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Géochronique 97

Les eaux souterraines

Un "patrimoine commun" à préserver coûte que coûte...
Elle est souvent là, invisible, inaudible... à couler lentement à 5, 10, 100... mètres sous nos pieds et pourtant elle fait, dans beaucoup de cas, partie de notre vie de tous les jours, directement, quand on ouvre le robinet pour se désaltérer ou se rafraîchir, ou encore indirectement, quand on déguste un fruit qui lui doit en partie sa saveur et son éclat, voire sa survie, pour avoir été arrosé à bon escient durant un été sec et brûlant.
L'eau souterraine est aujourd'hui considérée en Europe, et en France, comme étant un patrimoine commun qu'il faut protéger et préserver pour les générations futures. C'est tout le sens de la Directive Cadre européene sur l'Eau d'octobre 2000 qui impose d'atteindre le bon état en 2015 au niveau de l'ensemble des masses d'eau. Dans ce combat, le BRGM est très impliqué, depuis la rationalisation du réseau national de suivi des nappes et la construction de la base de données nationale sur les eaux souterraines, jusqu'à l'élaboration d'outils de modélisation complexes et de méthodes socio-économiques innovantes pour développer une nouvelle approche étendue et plus précise de la gestion des ressources en eau.
Mais ce "patrimoine commun" que représentent les eaux souterraines ne pourra véritablement être préservé que lorsque chacun aura vraiment pris conscience, à tous les niveaux, des enjeux et, notamment, de la fragilité de ce capital et de la portée des conséquences de ses actions quotidiennes à son égard. Pour cela, il est nécessaire de continuer à communiquer et à informer sur le sujet. Ce dossier de Géochronique entend montrer le rôle très actif, dans ce domaine, des Agences de l'Eau, des DIREN, des universités, du BRGM et des hydrogéologues du domaine tant associatif que privé.

D. Pennequin Chef du Service Eau, BRGM

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pdf Géochronique 099, Septembre 2006 - Regards sur... Forages profonds, Histoire de la géologie, Méga-lac Tchad, Mines de Trepca Populaires

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Geochronique 99 

- A propos des forages profonds
- Il y a 200 ans… l’École pratique des mines du Mont-Blanc
- L’histoire de la géologie fait partie intégrante des sciences
- Le méga-lac Tchad holocène révélé par télédétection
- Le musée minéralogique de Trepca (Kosovo) : un patrimoine à sauver

 

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pdf Géochronique 098, Juin 2006 - Le temps Populaires

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Géochronique 98

 
Le temps

Parler du temps dans Géochronique : quelle évidence !

Lors de la préparation du dossier consacré au temps, nous vivions "l'année de la physique". La tentation était forte de succomber à cet intérêt très tendance. Mais alors, il eût fallu y consacrer de nombreuses approches. Nous avons choisi de dédier à ce temps particulier, celui de la relativité, une seule citation d'Albert Einstein : « Asseyez-vous une heure près d'une jolie fille, cela passe comme une minute. Asseyez-vous une minute sur un poêle et cela passe comme une heure. C'est cela la relativité ».

Le temps possède diverses acceptions. Il peut être ressenti comme cyclique (le renouvellement des saisons) ou comme vectoriel (la flèche du temps qui passe). De nombreuses appréhensions du temps sont possibles selon les cultures, selon les religions et les sciences. Le temps est parfois abordé comme un temps social, un temps psychologique, un temps de la conscience. Ces acceptions ont chacune leur raison d'être, leur champ d'étude et d'application. La notion du temps la plus fréquente reste celle du temps vectoriel, celui de l'histoire. C'est celui dont il est question ici.

Le temps n'est ni de la matière que l'on peut toucher, ni de l'espace que l'on peut parcourir, ni des ondes, ni de l'énergie ou de la chaleur que l'on peut ressentir. Il n'est directement perceptible par aucun des cinq sens et pourtant, il a une réalité. Il représente une valeur objective, puisqu'il se mesure. Et pourtant, il nous arrive de l'interpréter comme une grandeur subjective. Là où une petite fille trouve le temps long, sa maman ne voit pas le temps passer. Alors, comment décrire le temps ? Sa meilleure définition date finalement du IVe siècle : « qu'est-ce que le temps ? Si personne ne me le demande, je le sais, mais si on me le demande et que je veuille l'expliquer, alors je ne le sais plus » disait saint Augustin.

P. DE WEVER

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pdf Géochronique 100, décembre 2006 - Les Mondes Planétaires Populaires

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Géochronique 100


C’est à un voyage exceptionnel dans le système solaire que ce dossier du numéro 100 de Géochronique convie ses lecteurs :

- exceptionnel parce que tous les mondes planétaires – les planètes et leurs satellites – les plus intrigants sont visités ;

- exceptionnel car il “oublie” notre Terre au profit des autres corps de la banlieue solaire, l’évoquant simplement au passage de la sonde Mariner 10 il y a plus de 30 ans comme une belle planète bleue porteuse de vie accompagnée de son gros satellite, la Lune ;

- exceptionnel aussi car il fait le point le plus actuel possible sur les connaissances acquises par les sondes spatiales en activité ;

- exceptionnel enfin du fait de la qualité des contributeurs, tous scientifiques français engagés dans les programmes de recherche des grandes agences spatiales internationales, l’ESA et la NASA principalement.

A-t-on vraiment et volontairement oublié la Terre ? Certainement non si l’on excepte son extrême particularité de posséder une biosphère abritant la vie. Si, par contre, on la regarde du point de vue du géologue, on cherche à mieux la comprendre en s’appuyant sur ce que nous apprennent les autres mondes planétaires :

- la dynamique récente ou actuelle de Vénus et de Io, le satellite de Jupiter le plus proche de sa planète, nous montre la diversité de l’activité volcanique et tectonique d’un corps planétaire ;

- les planètes Vénus, Mars et Titan, le gros satellite de Saturne, possèdent une atmosphère ; elles ouvrent des pistes pour mieux appréhender l’effet de serre ou pour tenter de comprendre l’environnement prébiotique de la Terre primitive ;

- certains gros satellites glacés de Jupiter abritent, ou ont abrité, des océans sous l’épaisse banquise qui les recouvre, à la manière du lac Antarctique sous glaciaire de Vostok ;

- Mercure, Mars et de nombreux satellites, à la surface criblée de cratères d’impact, nous rappellent que la Terre a elle aussi été intensément bombardée dans sa jeunesse par des planétoïdes ;

- Mars, la cible la plus explorée par des sondes en orbite – dont la sonde européenne Mars Express – ou par des robots mobiles – les deux rovers américains MER –, nous fournit les premiers éléments d’une géologie planétaire comparative, depuis les formes éoliennes actuelles jusqu’aux sédiments anciens qui sont des cibles privilégiées pour les recherches de traces de vie primitive extra-terrestre.

Bon voyage !

Jacques-Marie Bardintzeff, Nicolas Mangold, Pierre Soléty

 

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pdf Géochronique 101, mars 2007 - De la Géologie aux Géosciences Populaires

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101
Ce dossier est destiné à compléter celui, consacré à l'Essor de la Géologie française, que
Géochronique a publié en décembre 2003, dans son n°88. Celui-ci porte sur le XXe siècle qui a été principalement marqué par la révolution scientifique qu'a constitué, au cours des années 60, l'émergence de la théorie de "l'expansion des fonds océaniques", couronnée peu après par celle de la "tectonique des plaques". Comme chacun sait, cette révolution, qui a fondamentalement rénové notre conception de l'histoire et de la structure de notre planète, a été rendue possible par la mise en œuvre de techniques nouvelles issues des sciences physico-chimiques.

Pour la première fois, une théorie de la Terre, à laquelle adhère aujourd'hui la quasi-totalité des géologues, fut ainsi proposée avec succès. Elle avait certes été précédée, un demi-siècle plus tôt par la théorie de la "dérive des continents", proposée par Alfred Wegener qui, faute d'en donner une explication crédible, ne convainquit qu'une faible minorité de géologues.

L'introduction des méthodes physico-chimiques dans l'étude de la Terre eut pour effet de produire, au cours de la seconde moitié du siècle, une mutation profonde dans la manière de pratiquer la géologie. L'utilisation d'équipements lourds modifia en effet radicalement la façon d'étudier notre planète. Là où, précédemment, la recherche était une activité individuelle, conduite le plus souvent dans le cadre d'un laboratoire universitaire, un changement d'échelle se révéla indispensable pour financer l'acquisition des appareillages nécessaires et pour fédérer les équipes de recherche.

C'est alors que l'intervention du CNRS se révéla décisive à travers une stratégie de programmes fondés sur la réalisation d'objectifs communs. C'est ainsi que naquirent en 1963 les Recherches coopératives sur Programme (RCP), puis, en 1966, les Laboratoires associés (LA), destinés à soutenir des laboratoires universitaires auxquels un label d'excellence était ainsi accordé. À titre d'exemples, bénéficièrent alors de cette reconnaissance le laboratoire de géochronologie que dirigeait Maurice Roques (1911-1997) à Clermont-Ferrand et le centre de recherches géodynamiques de Louis Glangeaud (1903-1986) à Paris. Tous deux contribuèrent alors à la modernisation de la recherche. En 1971, furent ensuite créées les Actions thématiques programmées (ATP). Avec la fondation en 1967 d'un Institut national pour l'Astronomie et la Géophysique (INAG), la géophysique se trouva bientôt placée au centre des priorités du CNRS. Cela permit aux géophysiciens français de lancer un important programme pluridisciplinaire de recherches sur l'Himalaya et le Tibet et d'entreprendre l'Étude continentale et océanique par Réflexion et Réfraction sismiques (ECORS). Ultérieurement, en 1985, la mutation de l'INAG en un Institut national des Sciences de l'Univers (INSU) dont la compétence englobe l'ensemble des sciences de la Terre, assura à la géophysique une position prééminente au sein de celles-ci. Ainsi, en un quart de siècle, s'est produit un profond changement de la façon de concevoir les recherches géologiques. Il entraîna l'éclatement d'une science quelque peu hétérogène connue sous le nom de "géologie" en un agrégat de disciplines auquel on appliqua tout d'abord la dénomination de "sciences de la Terre", puis celle de "géosciences".

Les quelques pages que Géochronique consacre à ce sujet sont loin de rendre compte de toutes les évolutions des sciences de la Terre au cours d'un siècle fécond en découvertes. On remarquera notamment que l'œuvre considérable réalisée hors de France par les géologues français a été totalement passée sous silence.

J. GAUDANT

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