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I. La Terre et son atmosphère

A) 🌍 Caractéristiques générales

• Période de révolution autour du soleil : 365,25 jours.
• Période de rotation synodique : 24h.
• Origine des saisons : forme sphérique de la Terre et axe de rotation incliné par rapport au plan de l’orbite, entraînant un différentiel d’apport énergétique entre hémisphères.

B) 🌬️ Composition de l'atmosphère

• Couches atmosphériques :
  1. Troposphère
  2. Stratosphère
  3. Mésosphère
  4. Thermosphère

C) 📊 Paramètres atmosphériques

Généralités

1. Définitions essentielles

• Géologie : science de la Terre, étudiant la composition, la structure, l'évolution des couches internes et externes, ainsi que les processus qui la façonnent.
• Géosciences : terme plus large englobant la géologie et l'étude des autres planètes accessibles du système solaire.
• La géologie intègre aussi l’étude des organismes ayant habité la Terre (paléontologie).

2. Objectifs du cours

• Initiation aux sciences géologiques.

Généralités sur la géologie du pétrole

1. Définition

• Géologie du pétrole : étude des hydrocarbures naturels (gaz, liquide, solide) présents dans des formations géologiques.
• Pétrole : liquide naturel, huile minérale composée majoritairement d’hydrocarbures (C et H), piégés dans des roches spécifiques.
• Origine du mot : grec petra (roche) + latin oleum (huile).
• Utilisation : source d’énergie (carburants liquides) et matière première de la pétrochimie (plastiques, textiles, lubrifiants, etc.).

Structure générale du globe

1. Structure externe du globe terrestre

a) L'atmosphère

• Enveloppe gazeuse très fine (environ 1/100 du diamètre terrestre).
• Rôles : capter l'énergie solaire, réguler la température, filtrer les rayons nocifs, humidifier les continents (pluies).
• Densité décroissante avec l'altitude, stratification thermique due aux réactions des gaz aux radiations solaires.
• Composition principale : $N_2$ (78%), $O_2$ (21%), Ar (1%), $CO_2$ (0,03%) + traces de néon, hélium, ozone, radon, etc.
• Couches principales :

Structure générale du globe

1. Structure externe du globe terrestre

a) L'atmosphère

• Enveloppe gazeuse très fine (environ 1/100 du diamètre terrestre) qui capte et distribue l'énergie solaire, régule la température, filtre les rayons nocifs et permet l'humidification des continents.
• Composition principale : azote (78%), oxygène (21%), argon (1%), CO₂ (0,03%), traces de néon, hélium, krypton, hydrogène, xénon, ozone, radon, plus vapeur d'eau et oxydes d'azote.
• Stratification thermique due à l'absorption des rayonnements solaires, avec plusieurs couches :

Structure générale du globe

1. Structure externe du globe terrestre

a) L'atmosphère

• Enveloppe gazeuse très fine (environ 1/100 du diamètre terrestre).
• Fonctions principales : capter et distribuer l'énergie solaire, réguler la température, filtrer les rayons nocifs, humidifier les continents (pluies).
• Densité de l'air décroît avec l'altitude, molécules concentrées dans les basses couches par gravité.
• Stratification thermique due à l'absorption des rayonnements solaires, notamment par l'ozone.
• Couches principales :

Minéralogie

1. I.1 Introduction à la minéralogie

• Minéralogie : étude des minéraux, substances cristallines naturelles, constituants élémentaires des roches.
• Objectifs : recenser, identifier, décrire (propriétés cristallographiques, physiques, chimiques), classer et promouvoir l'utilisation des minéraux.
• Méthodes d'étude : observation des propriétés physiques et optiques, diffraction des rayons X, analyse chimique.

a) Définition d’un minéral

• Minéral : solide naturel, homogène, à composition chimique définie et structure atomique ordonnée.
• Critères :

L'atmosphère

1. Structure de l'atmosphère

• Atmosphère terrestre : fine couche gazeuse retenue par gravité, masse totale ≈ $5,3 \times 10^{15}$ tonnes.
• Répartition de la masse :
  • 50 % entre 0 et 5 km
  • 90 % entre 0 et 16 km
  • 99 % en dessous de 32 km
• Couches principales (jusqu'à FL650 ≈ 20 km) :
  • Troposphère : du sol à ≈ 10-16 km, température décroît avec l'altitude, lieu des phénomènes météorologiques.
  • Tropopause : surface de discontinuité où le gradient de température devient faible ou positif.

Structure générale du globe

1. Structure externe du globe terrestre

a) L'atmosphère

• Enveloppe gazeuse très fine (environ 1/100 du diamètre terrestre), elle capte l'énergie solaire, régule la température, filtre les rayons nocifs et permet l'humidification des continents.
• Composition principale : N₂ (78%), O₂ (21%), Ar (1%), CO₂ (0,03%) + traces de gaz rares, vapeur d'eau et oxydes d'azote.
• Stratification thermique due à l'absorption des rayonnements solaires :
  | Couche | Altitude (km) | Température / Particularités |