Prospection Gravimétrique A] Présentation de la Méthode

1] Attraction gravitationnelle2] Modélisation du champ Terrestre

B] Matériel1] Les gravimètres Relatifs2] Les gravimètres Absolus

C] Correction des mesures 1] Les dérives2] Correction de latitude3] Correction à l’air libre4] Correction de Plateau5] Correction de Terrain

D] Interprétation des données de Prospection Gravimétrique

A] Présentation de la Méthode 1] Attraction gravitationnelle

G=

1 gal = 1 cm/s2 = 10-2 m/s2

1 mgal = 10-3 gal = 10-5 m/s2

121

21 rr

mGmF

6.67 x 10-11 N m2 kg-2

grR

GMa

T

T

2

MT= 5.977 x 1024 kg

2] Modélisation du champ Terrestre

galsxxg th 4623 sin10462.23sin102789.5103.978

galsxxg th 4623 sin10462.23sin102789.5103.978

B] Le materiel

Les gravimètres absolus: mesurent la valeur absolue de g

Gravimètres relatifs: mesurent les variations de g

Gravimètres a ressortsResolution 1 micro Gal

Residual drift 0.02 milliGal/day

Sensor Type Fused quartz using electrostatic nulling

Loi de Hooke

F = -kxF = mg

δ x = mδg/k

Variations en g = δ g = kδx/m

C] Correction des mesures1] Les dérives instrumentale

Linéaire sur temps d’expérience court

Marée terrestreDéformation de la Terre sous l ’effet de l ’attraction de la Lune et du Soleil

Comme la Terre est loin d ’être homogène et sphérique, la prédiction est compliquée...

Formules: Longman, autres...

Effets locaux non négligéables (problèmes de surcharge océanique, d ’élasticité crustale…): besoin d ’enregistrements locaux pour les campagnes ayant besoin de grande précision

2] Correction de latitude

g /l= 0.81 sin (2) mGal/km

3] Correction à l’air libre

4] Correction de Plateau

Référence= géoïde

h

M

La correction à l ’air libre consiste doncà corriger la valeur mesurée en M del ’effet d ’altitude par rapport au géoïde.

L’anomalie et correction de plateau

Référence= géoïde

e

M

Cette correction tient compte de la densité,d,du matériel présent entre la surface deréférence et le point de mesure..

d

5) Correction de terrain

Les anomalies gravimétriques sont calculées avec l’hypothèse que la station est située sur un plan horizontal

Si ce n’est pas le cas, nous devons appliquer des corrections de terrain

Cette correction est l ’intégrale de l ’effet gravitationnel de la masse au dessus ou du déficit de masse en dessous et dépend de la densité des couches superficielles

D] Règles générales pour l’interprétation des anomalies gravimétriques

1.Corps ayant une densité plus forte que la moyenne donneront des anomalies positives, l ’amplitude étant proportionnelle à l ’excès de densité

2.Corps ayant une densité plus faible donneront des anomalies négatives

3.L’ extension de l ’anomalie reflète les dimensions du corps « perturbateur »

4.Une anomalie de haute fréquence indique en général un corps superficiel

5.Une anomalie de basse fréquence indique en général un corps profond

6.Les bords du corps auront tendence à se trouver à l ’emplacement des points d ’inflexion dans le profil gravimétrique

7.La profondeur du corps perturbateur peut être estimée à partir de la largeur de la pente (entre les points de courbure maximale) de l ’anomalie

La régionale et la résiduelleDans toute prospection, il y a

une contribution régionale (tendance) et une contribution résiduelle (locale)

C’est cette résiduelle qui nous informe des filons intéressants

Non-unicité de la reconstructionDes exemples de

différentes structures

Les dimensions et la profondeur des corps vont définir l ’espacement optimal des mesures

D ’après la théorie de l ’échantillonnage, l ’espacement des points de mesure doit être inférieur à la moitié de la longueur d ’onde de l ’anomalie attendue

Conception d’une prospection gravimétrique

Choix des sites de mesure:

Dans la mesure du possible, éviter les zones bruitées (routes, pâturages, aéroports, vent), avec couverture végétale dense et proches de dénivelés très marqués

Résolution des mesures (lecture instrumentale)

Mesures absolues: 0.001 m/s2 ou 0.1 gal

Mesures relatives: 0.01 m/s2 ou 1 gal

Exactitude (accuracy)

Positionnement, nivellement, correction géocentrique (différence entre la topo et le géoïde),lecture

Erreur de 10 cm sur l ’altitude donne une erreur de 0.03 mgal sur la station

Erreur de 100 m sur le positionnement géographique donne une erreur de 0.05 mgal sur la station