Diplôme de deuxième cycle en Sciences de la Terre

Description et détails du programme 3738 (Source: UQAC)

Ce programme offre deux concentrations de cours, soit:

1.Géologie appliquée à l'exploration minérale
2.Hydrogéotechnique environnementale.

Ce programme s'adresse surtout, mais sans exclusivité, aux géologues, ingénieurs géologues, ingénieurs miniers et ingénieurs en géotechnique, qui désirent un complément de formation dans ces spécialités en demande sur le marché du travail.

Ce diplôme de 2e cycle complète la gamme des programmes de formation universitaire en sciences de la Terre déjà offerts à l'UQAC, soit les baccalauréat en géologie et en génie géologique, la maîtrise en sciences de la Terre et le doctorat en ressources minérales.

Le nouveau diplôme de 2e cycle comprend 24 crédits, soit 6 cours au choix totalisant 18 crédits et 6 crédits pour un rapport de recherche. Il s'agit donc d'un programme sensiblement plus court qu'une maîtrise, qui comprend généralement 45 crédits. De façon générale, chaque cours de 2e cycle demande des connaissances préalables dans la matière couverte par ce cours.

Les critères d'admission à ce diplôme sont essentiellement les mêmes que pour la maîtrise en sciences de la Terre. D'ailleurs, une personne suffisamment performante dans le diplôme pourra poursuivre à la maîtrise en se faisant créditer des cours déjà suivis.

Après une année d'étude, des diplômés de ce nouveau programme seront en mesure d'offrir leur compétence à l'industrie et aux organismes gouvernementaux, soit en exploration minérale ou en environnement.

Liste des cours du diplôme de 2e cycle en sciences de la Terre

A) Noyau commun: 2 activités au minimum (6 crédits) parmi les suivantes:

6SCT801 Métallogénie
6SCT815 Séminaire
6SCT823 Géophysique de l'environnement
6SCT825 Hydrogéologie et géomécanique

B) Deux concentrations d'activités: 3 activités au maximum (9 crédits) parmi les suivantes:

Concentration I Géologie - exploration minérale

6SCT802 Economique des minéraux
6SCT902 Pétrologie ignée
6SCT903 Pétrologie sédimentaire
6SCT904 Pétrologie métamorphique
6SCT905 Géochimie de haute température
6SCT906 Analyse structurale
6SCT924 Volcanologie
6SCT925 Minéraux industriels et matériaux de construction
6SCT926 Excursion géologique
6SCT927 Géochimie de basse température

Concentration II Hydrogéotechnique environnementale

1MRR903 Chimie des polluants
1MRR913 Télédétection et aménagement intégré
6MIG905 Méthode des éléments finis et simulation numérique
6MIG906 Traitements biologiques d'épuration
6MIG917 Systèmes appliqués aux ressources hydrauliques
6MIG922 Mécanique des milieux continus
6SCT906 Analyse structurale
6SCT927 Géochimie de basse température

C) Activités de premier cycle: pour tous les étudiants, une activités au maximum (3 crédits) parmi les suivantes:

4DRO101 La législation sur l'environnement
4GEO313 Aménagement du territoire et planification
4GEO515 Evaluation des ressources naturelles
6GEN635 Epuration des eaux
Ou encore, un des cours dans la banque des programmes de 1er cycle en géologie et génie géologique, dont environ 12 sont offerts à chaque session.

Description des activités

6SCT801 Métallogénie (3 cr.)

Identifier les contextes favorables aux concentrations des gîtes minéraux. Analyse détaillée des principaux types de gisements traités sous des aspects tels que: contextes géologiques ponctuels et globaux, mécanisme de mise en place, guide d'exploration.

6SCT802 Economique des minéraux (3 cr.)

Conduire à une compréhension approfondie des différentes facettes économiques de l'industrie minérale et des divers facteurs: technique, social, politique et stratégique ainsi que la mise en marché des minéraux.
Etude plus spécifique de la disponibilité des ressources, de l'influence des facteurs d'offre et de demande sur le comportement économique des minéraux. Etude des usages et des marchés des minéraux ainsi que les facteurs de substitution; évaluation des méthodes et des coûts de transport; impact économique des changements technologiques. Analyse des méthodes de financement et structures d'incorporation des entreprises minières. La discussion portera aussi sur la qualité de l'environnement relié à l'exploitation minière; analyse de la commodité minérale; politiques gouvernementales et avantages comparés du pays dans le domaine international des minéraux.

6SCT815 Séminaires (3 cr.)

Série de séminaires organisés en deux thèmes définis par le professeur et les étudiants. Un travail de recherche bibliographique sur un des deux sujets.

6SCT823 Géophysique de l'environnement (3 cr.)

Utilisation des techniques géophysiques dans la solution de problèmes géotechniques et d'environnement. La méthode d'interprétation réciproque généralisée en séismique réfraction. La séismique réflexion de faible profondeur. La tomographie séismique. Le géoradar. Principaux outils de diagraphie: gamma, neutronique, densité, potentiel spontané, induction et acoustique. Fondements de chacune des techniques, instrumentation, techniques de relevés, traitement des données, intégration et interprétation.

6SCT825 Hydrogéologie et géomécanique (3 cr.)

Description et analyse des essais en laboratoire: propriétés hydrauliques et mécaniques des roches, relations contrainte-déformation-porosité-temps. Théories de rupture des roches. Loi cubique de l'écoulement dans une fracture. Interaction des procédés hydrauliques et mécaniques. Etude des sites. Extrapolation des essais en laboratoire aux massifs rocheux. Essais hydrauliques et mécaniques en place. Propriétés hydrologiques et physico-mécaniques des massifs rocheux. Comportement hydraulique et mécanique des massifs rocheux fracturés. Analyse statistique des propriétés hydrologiques et mécaniques des massifs rocheux. Applications des méthodes des éléments finis et des modèles stochastiques aux problèmes géotechniques et hydrologiques d'ouvrages en massifs rocheux. Stabilité mécanique et hydrologique des ouvrages en massifs rocheux: venues d'eau dans les excavations, coups de toit, affaissement, subsidence, soutènement, ancrages, injections. Stabilité des talus. Capacité portante des massifs rocheux et calculs des fondations. Stockage souterrain d'énergie ou de déchets.

6SCT902 Pétrologie ignée (3 cr.)

Comparer différents modèles de genèse des roches ignées en se servant de travaux de synthèse minérales en laboratoire à différentes pressions et températures comme cas limites.
Revue de la genèse des principales suites de roches ignées en se servant du modèle de la tectonique des plaques comme cadre général de référence.

6SCT903 Pétrographie sédimentaire (3 cr.)

Approfondir la compréhension des terrains sédimentaires. Etude des sédiments siliciclastiques et volcanogènes; hydrodynamique du transport et du dépôt des sédiments. Identification des éléments nécessaires à la reconnaissance d'environnements sédimentaires, à l'établissement de modèles de faciès et à l'analyse de bassin.

6SCT904 Pétrologie métamorphique (3 cr.)

Etude comparative des données expérimentales obtenues en laboratoire avec les données pétrographiques.
Revue des roches et des processus du métamorphisme régional. Métamorphisme dynamique et développement de la schistosité régionale. Calibration des isogrades métamorphiques à partir des analyses des données thermobarométriques. Patrons de métamorphisme et les interprétations tectoniques.

6SCT905 Géochimie de haute température (3 cr.)

Etudes approfondies dans quelques domaines de la géochimie de haute température touchant la formation et la transformation des roches ignées et métamorphiques: isotopes, éléments en trace, modélisation des systèmes, projet de laboratoire.

6SCT906 Analyse structurale (3 cr.)

Etude des structures géologiques comme instruments d'interprétation cinématique et dynamique, discussion de sites géométriques favorables aux minéralisations et analyse critique des méthodes de travail utilisées.
Déformations et contraintes. Structures de déformation, de formation et de transformation identifiables dans les roches. Géométrie des plissements superposés. Trajectoires de dispersion des éléments structuraux selon les mécanismes de déformation. Cartographie en terrain de tectonique polyphasée. Zones de cisaillements fragiles et ductiles.

6SCT924 Volcanologie (3 cr.)

Approfondir la compréhension des terrains volcaniques. L'accent est mis sur la volcanologie physique des empilements sous-marins. Propriétés physico-chimiques et mode d'écoulement des laves; structures et organisation des coulées de laves. Volcanisme explosif; structures et organisation des dépôts pyroclastiques. Pétrographie des textures volcaniques. Nature et évolution des édifices volcaniques. Altérations de basses et hautes températures. Incidences économiques: gîtes volcanogéniques, géothermie, etc.

6SCT925 Minéraux industriels et matériaux de construction (3 cr.)

Viser à une compréhension approfondie des phénomènes économiques et techniques dans le domaine des minéraux industriels et de construction.
Etude des aspects géologiques, technologiques et économiques des minéraux non métalliques utilisés dans divers secteurs tels que: combustibles, céramiques, industries chimiques, fertilisants, abrasifs et industrie de la construction. Les aspects spécifiques suivants y seront discutés: origines, occurences, types et natures, qualités minéralogiques et technologiques, évaluation des dépôts et marketing des matériaux minéralogiques utilisés par les industries de la construction, les industries chimiques et les industries de la céramique. Ce cours comprendra également des analyses géologiques et économiques de dépôts actuels et une attention particulière sera consacrée aux différents dépôts du Québec et du Saguenay-Lac-St-Jean.

6SCT926 Excursion géologique (3 cr.)

Etudier un problème géologique sur le terrain.
Cinq à sept jours d'excursion géologique avec un ou plusieurs professeurs. Cette excursion devra être autour d'un thème. Travail bibliographique et présentation d'un rapport écrit.

6SCT927 Géochimie de base température (3 cr.)

Appréciation des phénomènes géochimiques de basse température dans les solutions.
Processus géochimiques reliés à l'évolution et mise en place des gisements. Comportement des isotopes stables, équilibre entre fluides, minéralisation et dispersion des éléments comme indicateur du processus et outil de prospection.
Etudes de la chimie de l'eau souterraine et de l'intéraction eau-roche, comportement des composants chimiques dans la nappe phréatique.

1MRR903 Chimie des polluants (3 cr.)

À partir de données physico-chimiques des polluants, de l'environnement et de la biota, étudier la distribution et le sort de différentes familles de polluants au moyen de modèles informatiques.
Revue des principales caractéristiques des différentes familles de polluants et des caractéristiques de l'environnement aquatique et terrestre. Introduction aux modèles numériques et prédiction assistée par ordinateur. Etude et utilisation de certains modèles numériques tels que POND, Single Lake and Stream Analysis (SLSA), Enhanced Stream Water Quality Model (QUAL2E), Pesticide Root Zone Model (PRZM). Bases de l'écotoxicologie et interprétation des données.

1MRR913 Télédétection et aménagement intégré (3 cr.)

Familiarisation avec les techniques et notions de base de la télédétection. Développement d'habiletés relatives aux méthodes s'y rattachant. Application de l'outil à l'aménagement intégré des ressources renouvelables. Le cours comprend trois volets d'apprentissage: les techniques modernes d'enregistrement: les capteurs électro-optiques non imageant, les caméras aériennes et spatiales, les systèmes multibandes et infrarouges thermiques et le radar. Les divers types de satellites imageant. Les notions concernant les propriétés spectrales des objets télédétectés par plateforme aérienne et satellite. Les méthodes d'analyse et d'interprétation des images analogiques (photographiques). Les systèmes de traitement des images numériques (imageries par capteur linéaire aéroporté ou satellite) et leurs périphériques. Les logiciels de cartographie numérique et leurs produits d'édition. Les applications à l'aménagement intégré par l'approche géographique tenant compte des unités homogènes de physiographie, topographie, sol, végétation, drainage, eau, microclimat, vent, traits anthropiques, etc., jouxtée à l'approche multiscalaire, temporelle et spectrale de la télédétection.

6MIG905 Méthode des éléments finis et simulation numérique (3 cr.)

Méthode des éléments finis pour l'analyse et la simulation numérique de systèmes complexes. Méthodes des variations et des résidus pondérés. La technique des éléments finis. Les fonctions d'interpolation et intégration numérique. Etude des systèmes linéaires. Systèmes non linéaires. Systèmes non stationnaires. Exemple d'un programme général de solution par éléments finis.

6MIG906 Traitements biologiques d'épuration (3 cr.)

Etude des concepts et des aspects techniques des traitements biologiques des eaux résiduaires et des boues. Principes des bioréacteurs: modèles de croissance des micro-organismes et d'utilisation de substrat, détermination des constantes, phénomène d'échanges, conception de bioréacteurs. Procédés de traitement; épuration secondaire et tertiaire, digestions aérobie et anaérobie. Valorisation des déchets.

6MIG917 Systèmes appliqués aux ressources hydrauliques (3 cr.)

Problèmes d'exploitation et de mise en valeur des ressources hydrauliques selon le point de vue des systèmes. Objectifs du développement hydraulique. Concepts économiques et technologiques de production. Aspects hydrologiques. Facteurs économiques affectant la conception du système. Méthodes et techniques. Développement à fins multiples. Modèle simple d'un système de rivière et bassin-versant. Modèles mathématiques. Probabilité. Programmation dynamique. Théorie de dessin et simulation.

6MIG922 Mécanique des milieux continus (3 cr.)

Compléments de mathématiques, tenseurs cartésiens. Cinématique des milieux continus, descriptions lagrangienne et eulérienne, différents tenseurs de déformation. Efforts appliqués à un système matériel, puissance virtuelle, tenseur des contraintes de Cauchy. Lois de conservation de la physique classique des milieux continus (masse, quantité de mouvement, énergie), équations globales et locales du mouvement. [Thermodynamique des milieux continus: 1er et 2e principes; notion d'entropie et dissipation, inégalité de Clausius-Duhem]. Lois de comportement pour matériaux simples: solides élastiques, fluides newtoniens.

4DRO101 La législation sur l'environnement (3 cr.)

Initiation au droit de l'environnement au Québec. Examiner les principales lois actuelles et leurs effets sur les actions des citoyens et des organismes.
Partage des compétences législatives en matière d'environnement: niveaux fédéral, québécois, municipal. Revue et actions de la législation sur l'environnement. Rôle des organismes québécois: responsabilité des promoteurs et des aménageurs, moyens d'intervention de l'état, évaluation des impacts, sanctions contre les contrevenants. Rôle des municipalités et des citoyens.

4GEO313 Aménagement du territoire et planification (3 cr.)

Compréhension de l'aménagement comme dimension spatiale de la planification et du développement.
Aménagement et urbanisme: principes et concepts; aménagement et développement. Niveaux, échelles et outils d'aménagement: plans-cadre, lois, schémas d'aménagement, plans d'urbanisme, règlements. La région comme cadre du développement planifié. Gestion du territoire: Etat, pouvoir local et citoyens. Mouvements de pression et luttes d'espace.

4GEO515 Évaluation des ressources naturelles (3 cr.)

Compréhension de la notion de ressources naturelles et de son intégration aux études géographiques.
Concept de ''ressource naturelle'' et sa place dans la géographie moderne. Apports de la géographie physique à la définition et à la mise en opération dudit concept. Techniques d'analyse et d'évaluation intégrées des ressources naturelles: ''capital naturel''. Utilisation des ressources naturelles (hasard et risques: incendies, séismes, inondations, désertification; perception et contrôle), leur dégradation (pollution, exploitation incontrôlée) et les politiques de conservation et de renouvellement. Etudes d'impact reliées à l'exploration des ressources naturelles.

6GEN635 Épuration des eaux (3 cr.)

Permettre de calculer différentes installations d'épuration des eaux.
Traitement des eaux de consommation: normes, procédés de traitement tels que coagulation, floculation, sédimentation, filtration, traitement par ozone, chloruration et fluoruration, calculs d'installations. Epuration des eaux usées domestiques: caractères des eaux, traitements préliminaires, traitements primaires, traitements secondaires, traitements des boues, calculs d'installations. Epuration des eaux usées industrielles: caractères des eaux, cas particuliers de traitement: rejets d'une industrie de pâtes et papiers, rejets contenant des composés de mercure. Pollution thermique: étude d'un cas, impact de l'apport thermique d'une centrale nucléaire sur un cours d'eau.
Préalable(s): 6GEN350 Mécanique des fluides.