La recherche : Étudiants membres· Travaux actuels· Projets terminés·
Les activités : Colloques annuels· Voyages· Bourses du RÉDiST· Socio-culturel·
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Objectifs
Ce programme combine enseignement et recherche en vue de former des scientifiques capables d'aborder et de résoudre concrètement les problèmes géologiques reliés à l'exploration et à l'exploitation minière dans le Précambrien. On met une emphase particulière sur l'application des techniques modernes de recherche au problème de terrain. Ceci exige des étudiants la connaissance des sciences de base et de leurs applications ainsi qu'une bonne compréhension des processus géologiques.
Plusieurs des thèmes de recherche intègrent divers domaines de la géologie (gîtologie, sédimentologie, volcanologie. pétrologie, tectonique, géomécanique) à l'exploration des ensembles volcano-sédimentaires et à l'analyse de bassins, notamment ceux d'age précambrien du Moyen-Nord québécois, en vue de comprendre les contrôles de la minéralisation. D'autres thèmes de recherche mettent à profit des disciplines telles que la mécanique des roches, l'hydrogéologie et la géologie structurale pour une exploitation optimale des gîtes minéraux et des eaux souterraines dans les boucliers précambriens. A ceci s'ajoutent une analyse géologique du Grenville dans l'axe Chibougamau - Lac-St-Jean et une étude du Graben du Saguenay dans le but de faire un inventaire géologique et d'explorer certaines particularités concernant le potentiel économique.
Conditions d'admission
Le candidat doit être titulaire d'un baccalauréat, ou l'équivalent, en géologie ou en génie géologique obtenu avec une moyenne cumulative d'au moins 3.0 (sur 4.0) ou l'équivalent;
Posséder les connaissances requises, une formation appropriée et une expérience jugée pertinente.
Liste des activités
Deux activités parmi les suivantes (six crédits):
6SCT801 Métallogénie (3 cr.)
6SCT815 Séminaire (3 cr.)
6SCT823 Géophysique de l'environnement (3 cr.)
6SCT825 Hydrogéologie et géomécanique (3 cr.)
Trois activités parmi les suivantes (neuf crédits):
1MRR903 Chimie des polluants (3 cr.)
6MIG905 Méthode des éléments finis et simulation numérique (3 cr.)
6MIG917 Systèmes appliquées aux ressources hydrauliques (3 cr.)
6MIG922 Mécanique des milieux continus (3 cr.)
6SCT802 Economique des minéraux (3 cr.)
6SCT902 Pétrologie ignée (3 cr.)
6SCT903 Pétrologie sédimentaire (3 cr.)
6SCT904 Pétrologie métamorphique (3 cr.)
6SCT905 Géochimie de haute température (3 cr.)
6SCT906 Analyse structurale (3 cr.)
6SCT924 Volcanologie (3 cr.)
6SCT925 Minéraux industriels et matériaux de construction (3 cr.)
6SCT926 Excursion géologique (3 cr.)
6SCT927 Géochimie de basse température (3 cr.)
Pour compléter sa formation et sur l'approbation du directeur du programme, l'étudiant pourra suivre une activité de trois crédits dans un autre programme de maîtrise.
Mémoire (trente crédits)
Chaque étudiant est tenu de rédiger un mémoire qui doit témoigner de la part de l'auteur d'une aptitude à mener à bien une recherche scientifique.
Description des activités
1MRR903 Chimie des polluants (3 cr.)
A 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.
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.
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.
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, infections. 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 silicoclastiques 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.)
Étude 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.)
Études approfondies dans quelques géochimiques de haute température se produisant lors de la formation et des transformations des roches ignées et métamorphiques: isotopes, éléments en trace, modélisation des systèmes, projet de laboratoire.
6SCT906 Analyse structurale (3 cr.)
Étude des structures géologiques au point de vue 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.)
Étudier 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.