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
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