Fiche de révision · S6

Résumé — Géophysique

Tout le module en une page : les chapitres condensés en points essentiels, le vocabulaire et les pièges d'examen. Pour la veille de l'épreuve.

Introduction à la géophysique et classification des méthodes

Géophysique = étude du globe par des champs physiques (pesanteur, magnétisme, résistivité, ondes) depuis la surface, l'air ou l'eau.
Méthode passive (champ naturel : gravimétrie, magnétique, tellurique, scintillométrie) vs méthode active (phénomène provoqué : sismique, électrique).
Anomalie = écart entre la valeur mesurée et la valeur théorique d'un sous-sol homogène ; elle porte l'information géologique.
Domaines : prospection pétrolière (dominante en chiffre d'affaires), minière, hydrogéologie, génie civil, géothermie, archéologie.

Mesure les variations de g (unité : mGal) liées aux contrastes de densité du sous-sol.
Corrections dans l'ordre : latitude → air libre (Free Air) → plateau de Bouguer → relief.
Anomalie de Bouguer positive → excès de masse (corps dense) ; négative → déficit de masse (dôme de sel, cavité).
Gravimètre = instrument relatif (mesure des différences) ; nivellement précis et station de base indispensables.

Champ magnétique terrestre = champ principal (géodynamo) + variations externes + champ crustal (recherché en prospection).
Susceptibilité magnétique forte pour les roches riches en magnétite (basaltes, gabbros, péridotites) vs sédiments et granites peu magnétiques.
Anomalie magnétique souvent dipolaire (max + min) vs anomalie gravimétrique à extremum unique.
Méthode tellurique : courants telluriques naturels induits par le champ externe → magnétotellurique = résistivité en profondeur, exploration très profonde.

Scintillomètre : mesure le rayonnement gamma naturel (uranium, thorium, potassium 40) — méthode de surface, sans pénétration en profondeur.
EM : champ primaire (émetteur) → courants de Foucault induits dans le conducteur → champ secondaire (mesuré) ; pas de contact galvanique requis.
FDEM (signal fréquentiel continu, amplitude/déphasage) vs TDEM (impulsion coupée, décroissance temporelle → profondeur).
Applications : sulfures conducteurs (mine), aquifères et argiles (hydrogéologie), structures enterrées (archéologie).

PS (passive, sans injection) : effet d'électrofiltration (écoulement d'eau) ou effet électrochimique (oxydo-réduction de sulfures).
Résistivité des roches : dépend de la porosité, de la saturation et de la salinité de l'eau ; argiles/eaux salées conductrices vs granite sain résistant.
SEV (sondage électrique vertical) : écartement croissant autour d'un centre fixe → exploration verticale ; dispositif Schlumberger classique.
Traîné électrique : écartement constant déplacé le long d'un profil → exploration horizontale ; dispositif Wenner classique.

Onde P (compression, la plus rapide, traverse les fluides) vs onde S (cisaillement, plus lente, pas dans les fluides) ; conversion aux interfaces.
Loi de Snell-Descartes : sin θi / sin θr = V1 / V2 ; angle critique θc = arcsin(V1/V2) → base de la sismique réfraction.
Coefficient de réflexion lié au contraste d'impédance acoustique (densité × vitesse) entre deux milieux.
Réfraction (vitesse croissante requise, léger, génie civil) vs réflexion (aucune condition stricte, lourd, exploration pétrolière).

En mer : gravimétrie et magnétisme embarqués/satellitaires (géoïde) + acoustique (sondeur, sonar, sismique marine avec flûtes d'hydrophones).
Prospection pétrolière : gravimétrie/magnétisme en reconnaissance régionale → sismique réflexion pour l'imagerie fine avant forage.
Prospection minière : magnétisme, électromagnétisme et PS ciblent corps conducteurs et fortement magnétiques.
Hydrogéologie : SEV, traînés de résistivité et électromagnétisme pour cartographier aquifères et fronts de salinité.