Ce cours aura pour but de présenter l'importance des géomatériaux à travers leur organisation structurale microscopique et les relations entre cette structure et leurs propriétés pour comprendre les processus géochimiques et géophysiques. Les utilisations industrielles de ces matériaux seront abordées.

Cristallochimie: une approche structurale au niveau atomique est indispensable pour la rationalisation des propriétés macroscopiques des géomatériaux. Les notions de base de nature des liaisons chimiques, de stabilité des édifices cristallins (lois de Pauling), de structure polyédrale microscopique et de propriétés géochimiques des éléments majeurs, mineurs ou en traces seront présentées. L'utilisation de ces notions permettra de mieux comprendre les relations entre la structure et les propriétés des minéraux et des géomatériaux.

Introduction aux géomatériaux : Les familles de matériaux terrestres (cristallins ou amorphes) seront visualisées dans les conditions de leur formation (pression, température, composition) en abordant les problématiques à l'échelle atomique de compressibilité et d'expansion thermique de sites, de relation avec les transitions de phase, de croissance cristalline et de formation de défauts dans la structure cristalline en relation avec leur propriétés géochimiques et géophysiques. L'origine structurale de la réactivité des minéraux sera déterminée à travers l'étude de leur propriétés de surface et des interfaces. Les matériaux terrestres sont par ailleurs très utilisés dans des domaines industriels aussi divers que la métallurgie, les verres et céramiques industriels, les ciment et les bétons, les matériaux réfractaires, les matériaux du Patrimoine, etc... Une extension vers la compréhension des propriétés des matériaux industriels sera donc proposée incluant des conférences d'intervenants extérieurs industriels dans ces domaines.

Compétences visées :

Modalités d'évaluation :