De nombreux logiciels et de nombreuses données sont accessibles en accès libre, qui peuvent servir aux étudiants, aux enseignants et à toutes celles/ceux qui s'intéressent aux Sciences de la Terre (Géologie, Paléontologie, Géochimie, Géophysique). La liste suivante comporte uniquement des logiciels non commerciaux. Certains de ces logiciels sont anciens et fonctionnent sur des systèmes désormais obsolètes, d'autres sont opérationnels sur les derniers systèmes d'exploitation existants.

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DONNEES EN LIGNE

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• La carte des séismes du monde par l'USGS

• La carte du réseau de surveillance sismique des Alpes françaises (Sismalp)

• Les données GLACIOCLIM 

 

ATLAS

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• Le programme de la Tectonique des Plaques : GPlates est un logiciel d'application à code source ouvert qui offre des possibilités de reconstructions tectoniques interactives, des fonctionnalités de système d'information géographique (SIG) et de visualisation de données matricielles. 

• Un atlas géologique des Alpes françaises. L'auteur du site, Maurice GIDON s'est intéressé tout spécialement, dès son adolescence puis pendant sa carrière universitaire, à la géologie du massif de la Chartreuse, qui a longtemps continué à être l'un de ses terrains d'excursion fréquemment visités (il a notamment fait la cartographie géologique complète de ce massif). Cela l'a amené à se rendre compte que ce massif de la Chartreuse, par sa situation aux portes des villes universitaires de Grenoble et de Chambéry, ainsi que par la variété de beaux exemples naturels qu'il offre, pouvait servir à une introduction par l'image à la géologie de terrain en montagne...

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CRISTALLOGRAPHIE

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• L'Union internationale de cristallographie est le sponsor du Cadre d'Information Cristallographique (CIF), une norme pour l'échange d'informations en cristallographie. Ces informations concernent des données et aussi des logiciels.

• DRAWxtl est un programme open-source destiné à produire des dessins de structures cristallines. Par Larry W. Finger, Martin Kroeker et Brian H. Toby. Il fonctionne sous Windows 2000, XP, Vista et Windows 7, Mac (OS X), Linux, d'autres systèmes de type Unix, et openVMS.

• JCrystalSoft (site maintenu par Steffen Weber) propose des logiciels cristallographiques à des fins éducatives et de recherche. On y trouvera : Fourier Painter, JCrystal, KrystalShaper, Nanotube Modeler, WinWULFF, WinLAUE, Kossel/Kikuchi, QuaRef, FTL-SE.

• MAUD est un logiciel gratuit pour analyser les données de diffraction à l'aide d'une méthode combinée de Rietveld. Ses capacités vont au-delà de la diffraction et incluent la fluorescence et la réflectivité. Il peut analyser des données provenant de sources de rayons X ainsi que de neutrons, de TOF et d'électrons provenant de TEM

• Sincris est une base de données de logiciels qui couvrent l'ensemble des domaines de la cristallographie

 

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GEOLOGIE STRUCTURALE-TECTONIQUE-MECANIQUE DES ROCHES

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• Les programmes de géologie structurale pour Mac et Windows de Rick Allmendinger.

• Des applications pour macOS, proposées par Nestor Cardozo : modélisation de la déformation en 2-D (cdem), projection stéréographique (Stereonet3D), cercle de Mohr (GeoKalk), calcul de vitesse de déformation (SSPX), visualisation de champ de déformation (Trishear3D), backstripping (Backstrip), modélisation de la flexion élastique de la lithosphère (Flex2D). 

• Le site du Dr. Frederick W. Vollmer (géologue structuraliste) est un veritable trésor de par la qualité des outils proposés : on peut y retrouver, entre autres,  Orient, un logiciel de projections stéréographiques qui fonctionne sous Mac, Windows et Linux. Il y a aussi EllipseFit pour l'analyse des déformations finies (diagramme de  Fry, par exemple) et des fabriques géologiques. Enfin, il y a aussi Antevs, pour l'analyse de séries temporelles naturelles (analyse de varves, construction de corrélogrammes).

• GeoOrient est un ensemble de logiciels pour Windows permettant de tracer des projections stéréographiques et des diagrammes en rose, y compris les roses des vents (GEOrient) ; pour les calculs structuraux et les carottes orientées (GeoCalculator) ; pour les calculs de déformation et de zones de cisaillement ; un logiciel SIG (Mapinfo) pour calculer les tendances (azimuts) et les longueurs des vecteurs (GeoMapVector) et des outils pour tracer des symboles structurels sur des cartes dans MapInfo (GeoMapSymbol). Les logiciels sont développés par Rod Holcombe.

• mplstereonet est une bibliothèque Python qui permet de visualiser et d'analyser des données géologiques et géophysiques en utilisant des stéréogrammes.

• SG2PS est une application graphique pour l'évaluation et le traitement des données structurales de terrain et de puits.

• ​GemPy est un projet open-source, basé sur Python, pour la génération de modèles géologiques structurels en 3D. En utilisant une approche de modélisation implicite, il permet de créer des combinaisons complexes de caractéristiques stratigraphiques et structurelles, y compris des plis, des failles et des discordances. De plus, GemPy est spécifiquement conçu pour la modélisation probabiliste afin de gérer efficacement les incertitudes des paramètres et des modèles. 

• Visible Geology a été initié par Rowan Cockett lors d'un cours de génie géologique de premier cycle à l'Université de Calgary, au Canada. Il y avait de nombreuses activités en classe impliquant des visualisations, par exemple, des rupture en coin, des coupes de route et des calculs de volume.

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GEOPHYSIQUE

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• BERT est un logiciel pour la modélisation et l'inversion des données ERT. Il a été initialement programmé sous forme d'applications en C++ basées sur la bibliothèque de base pyGIMLi, ainsi que de scripts bash pour la ligne de commande, mais utilise de plus en plus Python via pyGIMLi et pybert, non seulement pour la visualisation mais aussi pour les calculs.

• ObsPy est un projet open-source visant à fournir un cadre Python pour le traitement des données sismologiques.

• iFocalMechanism. Par C. H. Jones. Programme (Mac) pour explorer les mécanismes au foyer des tremblements de terre à partir des premiers mouvements. Le but principal est de permettre à un utilisateur d'explorer de manière interactive comment les changements de paramètres affectent la qualité de l'ajustement d'une collection de choix de polarité des premiers mouvements. Si un modèle de vitesse est importé avec les distances des stations par rapport à l'événement (manuellement), l'utilisateur peut également explorer l'effet de l'erreur de profondeur de l'événement sur les mécanismes au foyer. Une valeur de non-concordance est calculée qui réduit le poids des stations proches d'un plan nodal.

• Le Canard Sismique (Windows et Mac)

• PaleoMag, un logiciel de paléomagnétisme. La dernière version de ce logiciel contient désormais des fonctions de base pour de nombreuses applications en paléomagnétisme (listes d'échantillons, projections orthographiques, des graphiques J/J0...)

• REFRAPY : un programme Python 3 pour le traitement des données de prospection sismique réfraction (une très bonne alternative à des logiciels commerciaux hors de prix !).

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GEOTECHNIQUE - GEOLOGIE APPLIQUEE

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• GAEA est un fournisseur de premier plan de solutions logicielles intégrées pour les géoscientifiques et les ingénieurs. GAEA propose des logiciels innovants pour l'évaluation et la visualisation des ressources et des contaminants, en tirant parti des synergies communes entre les géosciences et l'ingénierie dans une grande variété d'industries. GAEA est un site commercial, toutefois les logiciels sont aussi proposés en versions démo.

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PALEONTOLOGIE

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• Pour les paléontologues avertis ou amateurs, des outils d'identification de fossiles sont accessibles à partir du site de la Friedrich-Alexander-Universität.

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PETROGRAPHIE-PETROLOGIE-MINERALOGIE-GEOCHIMIE

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• CSpace (Composition Space) est un programme destiné à faciliter l'analyse graphique et algébrique de données représentant des coordonnées de composition, telles que des analyses chimiques de minéraux, de roches ou d'autres substances ou systèmes.

• Les diagrammes ternaires sont utilisés en minéralogie, pétrologie, sédimentologie, paléontologie, sismologie. DeltaPlot, créé par Cédric M. John (Imperial College de Londres),  est un logiciel gratuit permettant la création de diagrammes ternaires à partir d'un Mac.

• PETRO.CALC.PLOT est un ensemble de macros dont l'auteur est G. B. Sidder (USGS). PETRO.CALC.PLOT permet de normaliser les données d'oxydes de la roche entière à 100%, calculer les pourcentages de cations et les proportions moléculaires utilisées pour les calculs de minéraux normatifs, déterminer les sommets pour les diagrammes ternaires, calculer les sommes et les ratios d'éléments spécifiques d'intérêt pétrologique, et tracer 33 graphiques X-Y et cinq diagrammes ternaires. PETRO.CALC.PLOT peut également être utilisé pour créer d'autres diagrammes selon les souhaits de l'utilisateur. Les macros fonctionnent sous Microsoft Excel 3.0 et 4.0 pour les ordinateurs Macintosh et sous Microsoft Excel 3.0 et 4.0 pour Windows.

• PHREEQC Version 3 est un programme informatique de l'USGS, écrit en langage C++ conçu pour effectuer une grande variété de calculs géochimiques aqueux. PHREEQC implémente plusieurs types de modèles aqueux, y compris deux modèles aqueux d'association d'ions. WEB-PHREEQ est une implémentation sur le web de PHREEQC développé par David Parkhurst de l'U.S.G.S.

• Pingu est un outil destiné à tracer des diagrammes des éléments majeurs standards et des éléments en trace. L'entrée est un fichier séparé par des tabulations ou des espaces dans lequel chaque ligne correspond à un échantillon particulier. Il existe 2 manières de saisir les données : téléchargement par clic droit ou depuis l'Espace de travail (pour les utilisateurs avancés). Un onglet avec différentes alternatives de graphiques et un autre pour définir la clé du graphique sont fournis. Le résultat peut être directement téléchargé depuis Vhub sur votre ordinateur personnel sous forme d'image jpeg de haute qualité. Quelques graphiques disponibles : diagrammes de variation de Harker et Fenner ; diagrammes de classification TAS et K2O-SiO2 ; diagramme AFM ; diagramme des éléments REE ; diagrammes en toile d'araignée de Sun et McDonough ; diagramme en toile d'araignée de Pearce ; diagramme ternaire générique (X-Y-Z) ; diagramme binaire générique (X-Y).

• Programmes P-T-t par Ganguly

Plusieurs programmes sont disponibles sur le site ftp de Jibamitra Ganguly pour (a) la thermo-barométrie, (b) la modélisation cinétique de la diffusion du zonage compositionnel rétrograde dans le grenat et (c) la thermochronologie à haute température.

Les fichiers des programmes et leurs explications sont les suivants :

(a) P-T Calc : Ce fichier contient plusieurs programmes pour le calcul des conditions P-T des roches en utilisant des thermo-baromètres basés sur le grenat et le modèle de solution de grenat de Ganguly et al. (1996 ; CMP 126, 137-151). Les programmes dans ce fichier sont :

GT-AX.EXE : Calcule l'activité des composants de l'extrémité du grenat en utilisant le modèle de solution de Ganguly et al. (1996) et les données d'entrée de compositions. GTPX-TEM.EXE : Calcule la température (T) en utilisant les thermomètres Grt-Opx et Grt-CPx, comme discuté dans Ganguly et al. (1996). GtBt-GASP : Il y a trois programmes dans ce dossier : (i) GASP1.EXE (ii) GT-BT_T1.EXE et (iii) gb-gasp1.exe. Ces programmes calculent (i) la pression (P) en utilisant le baromètre GASP à une température (T) spécifiée, (ii) la température (T) en utilisant le thermomètre Grt-Bt (échange Fe-Mg) à une pression (P) spécifiée et (iii) résolvent simultanément pour P et T en utilisant les équilibres GASP et Grt-Bt. Pour une idée de la fiabilité des estimations P-T utilisant ces formulations, voir Dasgupta, Ganguly, Neogi (2004, JMG 22, 395-412).

(b) DIFF-CL.ZIP : C'est un fichier ZIP contenant des programmes qui ont été utilisés pour calculer la température de fermeture moyenne des minéraux et les profils d'âge dans des grains minéraux individuels à partir des données d'entrée des paramètres cinétiques de diffusion des produits filles des systèmes de désintégration radiogénique et des températures maximales. La théorie a été développée par Ganguly et Tirone (1999 : EPSL 170, 131-140). Elle représente une modification de la formulation classique de Dodson (1973).

(c) REAZ_Minuit* : Il y a plusieurs programmes dans ce dossier pour modéliser le zonage compositionnel rétrograde dans le grenat avec un noyau homogène afin de récupérer les taux de refroidissement (voir Ganguly et al. 2000 : EPSL 183, 471-486).

• Le GeoChemical Data ToolKIT, ou en abrégé GCDkit, est un système pour la manipulation et le recalcul des analyses chimiques de la roche totale. Il est écrit en R et permet le tracé de nombreux graphiques utilisés en pétrologie endogène (classification AFM, TAS, ...).

• La liste de logiciels établie par la Société Minéralogique d'Amérique (MSA) : on peut citer GCDkit, un ensemble d'outils géochimiques, de traitement et de recalcul des analyses de roches totales issues de roches ignées. Il est écrit en R. Il permet les calculs géochimiques standard impliquant des données sur les éléments majeurs, les éléments traces et le Sr-Nd. Il offre la possibilité des tracés courants (binaires, ternaires, diagrammes en araignée). La version 2.3 de GCDkit a été publiée le 11 mai 2008. Actuellement, GCDkit fonctionne sous l'interface graphique de Windows.

• Solvcalc est un ensemble de programmes graphiques interactifs pour Windows, conçu pour calculer le solvus des feldspaths et pour la géothermométrie à deux feldspaths. Téléchargez le fichier sv2.exe.zip, décompressez-le et enregistrez-le dans un nouveau dossier, il créera automatiquement une variété de fichiers. Deux sont d'intérêt. L'un est Solvcalc.exe, qui est le programme que vous souhaitez utiliser, l'autre est solvcalc.htm que vous devriez ouvrir en premier et qui vous donne des instructions. Ce logiciel doit être référencé à : 

Wen, S.and Nekvasil, H. (1994) SOLVCALC: An interactive graphics program package for calculating the ternary feldspar solvus and for two-feldspar geothermometry. Computers & Geosciences 20, No. 6, 1025-1040.

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Professeur Hanna Nekvasil

Department of Geosciences

State University of New York

Stony Brook, NY 11794-2100 U.S.A. email: hnekvasil@notes.cc.sunysb.edu​

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• THERIAK-DOMINO La collection de logiciels THERIAK-DOMINO de C. de Capitani calcule et trace des fonctions thermodynamiques, des assemblages d'équilibre et des diagrammes d'assemblage d'équilibre spécifiques aux roches (appelés ailleurs aussi pseudo-sections). Cette collection comprend les programmes suivants : (i) Theriak, le cœur de la collection, calcule l'assemblage minéral stable et les compositions de phase pour une roche donnée (composition globale) à des conditions P,T spécifiées., (ii) Domino peut calculer (a) des diagrammes d'assemblage d'équilibre avec des axes sélectionnables (P, T, activité des composants et logarithmes de l'activité des composants), (b) des diagrammes de phases pseudo-binaires ou pseudo-ternaires, (c) des isoplèthes de composition de phase ainsi que des distributions de densité, de volume ou de quantité modale ; (d) la distribution des paramètres globaux des roches, (iii et iv) Therbin et Therter calculent des diagrammes de phases binaires et ternaires à P et/ou T constants, (v et vi) Thalia et Thermo calculent la dépendance des paramètres thermodynamiques des phases ou des assemblages en fonction de T ou de P ou de la composition (binaire), (vii et viii) Guzzler et Explot sont utilisés pour transformer les informations graphiques des programmes ci-dessus en fichiers postscript 'prêts à l'emploi' qui peuvent être visualisés à l'écran ou imprimés sur papier.

• Le catalogue de modèles de diffraction X (XRD) est destiné à l'analyse minéralogique qualitative ou quantitative des matériaux géologiques. La collection originale de 169 diffractogrammes de référence a été publiée par Eberl (2003) dans le cadre de RockJock, un programme de l'USGS pour l'analyse quantitative de la minéralogie d'une grande variété de roches, de sédiments, de sols et d'autres matériaux géologiques.

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CARTOGRAPHIE et SIG (Un Système d'Information Géographique - SIG - est un système conçu pour capturer, stocker, manipuler, analyser, gérer et présenter toutes sortes de données spatiales ou géographiques.)​​

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• PyGMT est une interface Python pour GMT (Generic Mapping Tools), un programme en ligne de commande largement utilisé dans les Sciences de la Terre, de l'Océan et des Planètes, et au-delà. Il offre des capacités de traitement des données spatiales (interpolation, filtrage, masquage, FFT, etc.) et de création de graphiques et de cartes de haute qualité.

• QGIS est un Système d'Information Géographique Libre et Open Source.

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TRAITEMENT DU SIGNAL

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• Conçu et réalisé par le laboratoire LIS (devenu un département du laboratoire GIPSA) associé au CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique), MUSTIG (Multidimensional Signals Tools for Interactive and Graphics) est une application destinée au traitement du signal (expérimentation d'algorithmes ou enseignement). Ce logiciel est maintenant diffusé gratuitement aux industriels, ingénieurs, scientifiques et chercheurs.

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GENERALISTE

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• R est un environnement logiciel libre pour le calcul statistique et les graphiques. Il se compile et s'exécute sur une grande variété de plateformes UNIX, Windows et MacOS. Il offre de nombreuses bibliothèques de biostratigraphy, stratigraphie, géochimie, hydrologie. On citera, en vrac  :  isoplotR (géochronologie), streamDepletr (hydrologie),  FossilSim (simulation de taxonomie), ETAS (modélisation de la sismicité), stratigrapheR (outil de représentation de données stratigraphiques), RockFab (analyse de contrainte en géologie structurale), Ternary (création de diagrammes ternaires), et beaucoup d'autres.

• Plot est un programme de tracés scientifiques 2D (Mac).

• Inkscape est un logiciel de dessin vectoriel libre et open source, idéal pour créer des graphiques et des illustrations en géosciences. Il permet de concevoir des cartes, des diagrammes et des schémas précis, facilitant ainsi la visualisation des données géologiques et géophysiques.

• ImageMagick est un logiciel libre, comprenant une bibliothèque, ainsi qu'un ensemble d'utilitaires en ligne de commande, permettant de créer, de convertir, de modifier et d'afficher des images dans un très grand nombre de formats.

• G'MIC développé à l'université de Caen Normandie  (laboratoire GREYC, UFR des Sciences) est un compagnon d'ImageMagick.