Uni Gottingen X 2011 A e édition DUNOD

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1 Uni Gottingen X 2011 A El 4 e édition DUNOD

2 TABLE DES MATIÈRES Avant-propos VII Chapitre 1. Notions de base La notion d'échelle : échelle spatiale et échelle temporelle La notion de modèle Modèles et échelles Notion d'anomalie La mesure et la précision sur là mesure 5 Chapitre 2. Forme de la Terre et mesures de la pesanteur Introduction Notions de base Les densités des matériaux géologiques L'accélération de la pesanteur Unités Le potentiel gravitationnel et le potentiel de pesanteur Surfaces équipotentielles et verticale Géoïde et ellipsoïde de référence Valeur théorique de la pesanteur sur l'ellipsoïde L'effet luni-solaire Les mesures Les mesures absolues de la pesanteur Les mesures relatives de la pesanteur Les mesures relatives sur des mobiles (navire, avion) La mesure des gradients de la pesanteur La détermination de l'anomalie du géoïde grâce aux satellites altimétriques Mesures depuis l'espace : les missions de gravimétrie spatiale Les systèmes de positionnement modernes par satellites Les systèmes géodésiques locaux et spatiaux 41 I Latitude et longitude Altitude et hauteur ellipsoïdale 43 % Le principe du GPS Le GPS différentiel (DGPS) 48 Exercices 49 Corrigés 50 Chapitre 3. Anomalies gravimétriques 51 s 3.1 Corrections et anomalies gravimétriques 51 ^ Correction et anomalie à l'air libre Correction et anomalie de Bouguer Isostasie 63 III

3 Géophysique IV 3.3 Interprétation Effets de structures simples Effet d'une structure de géométrie quelconque Anomalie régionale et séparation des sources Estimation de la masse par le théorème de Gauss Quelques traitements simples : prolongements et dérivées 81 Exercices 85 Corrigés 88 Chapitre 4. La sismologie Généralités et rappels Notion de tension, tenseur de contrainte à trois dimensions Principes de la théorie de l'élasticité Propagation d'une onde plane longitudinale Propagation d'une onde plane transversale Vitesse des ondes de compression P dans les milieux terrestres Front d'onde, rais sismiques Réflexion et réfraction des ondes sismiques, ondes coniques Rais sismiques, paramètre du rai Recherche de la loi de vitesse en profondeur La sismologie Les ondes sismiques, leur enregistrement Les réseaux sismologiques Les séismes La structure du globe grâce à la sismologie La tomographie télésismique 135 Exercices 139 Corrigés 139 Chapitre 5. La sismique réflexion et la sismique réfraction La sismique réflexion La géométrie des rais La sismique réflexion à terre et en mer Les diverses méthodes de sismique réflexion La sismique 3D La sismique 4D La sismique réfraction Cas des couches parallèles Cas des interfaces inclinées La sismique réfraction à terre et en mer 174 Exercices 175 Corrigés 176 Chapitre 6. Le géomagnétisme Définitions et généralités Paramètres et unités Les repères et les éléments du champ géomagnétique 181

4 Table des matières 6.2 Mesures du champ géomagnétique Les mesures absolues Les mesures relatives Les mesures spatiales Les variations du champ géomagnétique Les variations temporelles Représentation analytique du champ géomagnétique Morphologie du Champ Principal Aimantation, archéomagnétisme, paléomagnétisme Les différentes formes d'aimantation rémanente L'archéomagnétisme et le paléomagnétisme Les anomalies magnétiques et leur interprétation Interprétation des anomalies Les inversions du champ magnétique terrestre Origine du champ interne, la dynamo terrestre La prospection magnétique Approche qualitative Approche quantitative Réduction au pôle, prolongements vers le haut et vers le bas 21 9 Exercices 219 Corrigés 221 Chapitre 7. La prospection électrique Aspect théorique simplifié Principe Étude du cas d'un milieu homogène isotrope Cas d'un milieu inhomogène La résistivité des terrains Les méthodes de prospection électrique Les différents montages Les méthodes de terrain Étude du problème inverse La méthode des images électriques Les autres méthodes électriques et électromagnétiques 236 ^ La polarisation spontanée ou (PS ou SP pour Self Potential) La méthode tellurique Prospection électromagnétique 236 J La méthode magnéto-tellurique MT Le radar 238 Exercices 242 a Corrigés 242 O-i o 1 Annexe A. Trigonométrie sphérique 243 ^ A.l Conventions 243 A.2 Formule des cosinus 243 A.3 Formule des sinus 243 V

5 Géophysique A.4 Exemples d'application 244 A.4.1 Calcul de la distance entre 2 points sur le globe terrestre 244 A.4.2 Aire du triangle sphérique 245 A.4.3 Calcul de la position du PGV en paléomagnétisme 245 Bibliographie 247 Index 249 VI