Réprésentation géologique du sous-sol: des données au modèle 3D L exemple de la région pointoise

Transcription

1 Semaine Sismik / Rencontre technique sur la réponse sismique des sols Médiathèque du Lamentin Novembre 2011 Réprésentation géologique du sous-sol: des données au modèle 3D L exemple de la région pointoise E. Bourdon et G. Courrioux

2 Représentation du sous-sol > Définir la réponse sismique du sous-sol repose de manière primordiale sur la représentation géologique 2D ou 3D de ce dernier. > La modélisation géologique compile des informations. -de surface: cartes géologiques, reconnaissance d affleurement; -de profondeur: logs de forage, coupes sismiques ou électriques interprétées. > L interpolation des données via un logiciel 3D (dans notre cas Geomodeler ) permet de pallier le manque de connaissance 2D dans certaines zones. Service Géologique Régional de Guadeloupe > 2

3 La source des données géologiques > Les cartes géologiques (et IGN ) > Les données de la Banque de données du Sous-Sol (BSS) géré par le BRGM (logs de forage, coupes géologiques, affleurements, etc ) disponibles sur > 34

4 Le contexte géologique de la zone pointoise > Grande-Terre: un plateau calcaire pliopléistocène à l Est (3.5 Ma-450 ka) > Basse-Terre: une île volcanique à l Ouest (2.8 Ma - Présent)et son piedmont volcanosédimentaire qui s étend en direction de la zone pointoise. > 4

5 Le contexte géologique de la zone pointoise Des conglomérats volcaniques récents en Grande-Terre Des calcaires en Basse-Terre Volcanisme Calcaire La zone pointoise: une zone géologique complexe de transition entre les 2 domaines contemporains. > 5

6 Le contexte géologique de la zone pointoise > Grande-Terre: une carte géologique récente de bonne facture et une colonne lithostratigraphique bien connue (Léticée et al.). > Basse-Terre: une connaissance limitée, carte ancienne et peu de reconnaissance spécifique au piedmont. > 6

7 Gérer l hétérogénéité spatiale et qualitative des données géologiques - Des données de sondages concentrées sur Pointe Jarry et Pointe-à-Pitre/Sud-Abymes. -> Interpolation 3D - Une BSS qui n enregistre plus grand-chose > 76

8 Gérer l hétérogénéité spatiale et qualitative des données géologiques Rappel règlementaire: - Au titre du Code Minier (Art. 131), tous les sondages de plus de 10 m de profondeur doivent faire l objet d une déclaration préalable à l autorité compétente en matière de mines (DEAL) qui transmet ces infos au BRGM pour l actualisation de la BSS. - Il s agit d une obligation conjointe du M.Oe. et du M.Ou. Ces informations enrichissent la Banque du données du Sous- Sol accessible librement et gratuitement à tous via Infoterre,. > 86

9 Gérer l hétérogénéité spatiale et qualitative des données géologiques -Techniques de sondages différentes. - Descriptions de qualités hétérogènes. Ex: «Marnocalcaire» qui englobe beaucoup de choses, ou «tuf» -> Nécessaire simplification de la colonne stratigraphique. -Bcp de forages ne touchent pas le substratum calc. > 96

10 Une spécificité «géologique» de la zone pointoise: les remblais >Pas une formation géologique à part entière >Importants dans la réponse sismique des sols quand ils recouvrent d anciennes mangroves >Définis à partir des cartes IGN des années 1950 >Recouvrent une superficie importante de la zone pointoise > 10

11 Simplification de la colonne stratigraphique locale - Une formation de remblais (essentiellement constituée de «tufs» calcaires). - Une formation de vases (essentiellement constituée des vases et sables des mangroves littorales). - Une formation d argiles rouges supérieure (à la fois constituée des argiles de décalcification des calcaires et de l argilisation du conglomérat volcanique). - Un substratum calcaire présent sous toute la zone (pas de différenciation de calcaires à rodholites/ à polypiers -> difficile à réaliser et ne se justifie pas au vu des récents résultats des microzonages de Grande-Terre). > 11

12 Le modèle géologique 3D Z x 2 8 km 6.7 km N E > Modèle d interpolation 3D via Geomodeler > 12

13 Le modèle géologique 3D Calcaire Z x 2 8 km N E 6.7 km > 13

14 Le modèle géologique 3D Calcaire Zx2 Argiles rouges E N 8 km 6.7 km > 14

15 Le modèle géologique 3D Calcaire Zx2 Vase Argiles rouges E N 8 km 6.7 km > 15

16 Le modèle géologique 3D Calcaire Zx2 Remblais Vase Argiles rouges E N 8 km 6.7 km > 16

17 Les limites du modèle géologique 3D? -Pour une représentation générale de la zone, il nécessite une colonne stratigraphique «simple», voire simpliste, qui prend mal en compte les variations locales de lithologie; -S il permet une extrapolation des données géologiques aux zones moins connues, il prend mal en compte les variations locales d épaisseur des formations, surtout dans le cas des couvertures sub-horizontales de faibles épaisseurs. -> Cependant, dans le cadre d une simulation de propagation d ondes sismiques à grande échelle, il permet d obtenir un modèle cohérent bien plus adéquat que les modèles bi-couche utilisés généralement. -> cf. Présentation E. Foerster. > 17