Les méthodes d'étude de la géophysique

Les méthodes d'étude de la géophysique

Le géophysicien s’intéresse aux propriétés électriques des sols et roches car, comme par exemple la densité ou la susceptibilité magnétique, elles permettent de caractériser et d’imager le sous-sol. Les propriétés électriques peuvent être mesurées de plusieurs façons. Les trois propriétés fondamentales sont : 

1. l’activité électrochimique : base de la polarisation spontanée (P.S.); 

2. la résistivité : facilité avec laquelle on peut faire passer un courant électrique dans la roche; 

3. la constante diélectrique : capacité des roches à emmagasiner de l’énergie et à la restituer; à la base de la polarisation provoquée (P.P.). 

La mesure de ces propriétés permet d’atteindre une très vaste échelle de profondeurs d’investigation (Sondages DC : quelque mètres - Magnétotellurique : 20 à 100 km). Elles peuvent également permettre de faire ressortir des structures invisibles à d’autres méthodes (par exemple la table d’eau est très souvent mieux définie par les méthodes électriques).

Ces trois propriétés sont à la base des méthodes électriques présentées dans ce cours. 

La prospection par champs électromagnétiques artificiels ou naturels, générés par des courants variables dans le temps, porte le nom de prospection électromagnétique. Comme on va voir, les techniques électromagnétiques peuvent être variées quasiment à l’infini, de sorte qu’il ne peut être question ici que d’en faire ressortir les principes généraux, les avantages, les inconvénients, les limitations.

La complexité des phénomènes, et par conséquent les difficultés mathématiques d’interprétation y sont bien plus grandes encore que lorsqu’on se sert de courants continus (DC). C’est pourquoi, si les techniques électromagnétiques sont parfois intéressantes, très intéressantes même quand il s’agit d’une reconnaissance rapide, d’une « détection » sommaire ou de la simple découverte de zones d’anomalies, l’interprétation quantitative en 1D, 2D et 3D peut devenir très compliquée et est loin d’être « intuitive ». Elles ont d’autre part un vice rédhibitoire : leur profondeur d’investigation est limitée, d’autant plus limitée que la fréquence est plus élevée.

Ce cours comporte 03 parties :

I Les méthodes électriques de prospection

•  La polarisation spontanée
•  Les méthodes à conduction de courant DC
•  La polarisation provoquée
•  Les mesures en forage (diagraphies)

II Les méthodes électromagnétiques

• La prospection électromagnétique

III Les méthodes sismiques

• Théorie
• Interprétation
• Mise en œuvre

Cours complet