La géophysique dans la filière TSP géologue par Pascale LUTZ et Jean-David VERNHES

Les méthodes géophysiques de subsurface* sont des outils permettant d’approfondir les connaissances du sous-sol dans de nombreux domaines. Ces méthodes sont enseignées de façon théorique, mais aussi et surtout, de manière pratique dans la filière Technicien Supérieur en Géologie à LaSalle Beauvais (formation en 3 ans**). Voici le programme !

  • En seconde année :

La formation consiste en 10h de cours et Travaux Dirigés, ainsi que de 8h de Travaux Pratiques sur le terrain afin que les élèves mettent en œuvre le matériel et apprennent à réaliser de bonnes mesures. Ils utiliseront ensuite des logiciels de traitement lors de Travaux Pratiques en salle informatique (4h de TP), afin de traiter et rendre interprétables les données acquises. C’est un VRAI CHALLENGE qui est demandé ici aux élèves, car au bout de cette formation, ils doivent devenir AUTONOMES avec les outils et les logiciels. Ils devront effectivement, par la suite, travailler en petit groupe autonome lors des camps de terrain « Carrières du Boulonnais » et « Pays de Bray » (mais les enseignants ne sont pas loin !).

La formation concerne :

  • La sismique réfraction: basée sur la génération d’ondes sismiques dans le sol à l’aide d’une source (chute de poids, fusil, explosif, camion vibrateur…) et la détermination du temps d’arrivée des ondes en surface grâce à des capteurs (géophones). Le résultat après traitement est une section 2D en fonction de la profondeur de la vitesse des ondes sismiques, informant ainsi, de manière indirecte, sur les changements lithologiques.

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  • La tomographie électrique: basée sur l’injection d’un courant alternatif dans le sol et la mesure de la différence de potentiel. Le résultat après traitement est une estimation de la résistivité du sous-sol, dépendant de la lithologie, de l’altération et la fracturation, de la teneur en eau, la salinité…

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  • Les méthodes magnétiques: basées sur l’enregistrement des variations du champ magnétique. Après corrections des données, elles permettent de mettre en évidence des objets aimantés enfouis dans le sous-sol, tels que des filons de roche magmatique, d’anciens vestiges archéologiques en briques, ou des objets anthropiques potentiellement dangereux (obus, cuves contenant des polluants…).

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APPLICATIONS :

  • En troisième année :

Après une formation théorique illustrée par de nombreux cas d’études (Cours : 8h – TD : 12h), les élèves mettent  en pratique les méthodes sur le terrain et traitent les données (TP : 16h). Un exemple d’application : la localisation d’une cavité par microgravimétrie et méthodes électromagnétiques dans la cours de la ferme du campus de LaSalle Beauvais.

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La formation cette fois-ci concerne :

  • Le radar géologique: basé sur la génération d’ondes électromagnétiques dans le sous-sol et leur enregistrement en surface suite à leur propagation et réflexion au niveau d’interfaces. Cette méthode permet d’obtenir une sorte d’échographie du sous-sol, appelée « radargramme » (section 2D), que le géophysicien doit ensuite interpréter.
  • Les méthodes électromagnétiques: basées sur l’envoi d’un champ électromagnétique dans le sous-sol, elles permettent d’estimer la conductivité moyenne des terrains sur une certaine profondeur. Le résultat consiste en des profils ou des cartes de la conductivité moyenne mettant en évidence la variabilité de la nature des terrains et leur variation d’épaisseur.
  • La microgravimétrie: basée sur l’enregistrement des variations du champ de gravité. Après avoir apporté de nombreuses corrections aux données, elle permet de mettre en évidence des anomalies de gravité, pouvant correspondre notamment à la présence de cavités souterraines ou de zones décomprimées (déficits de masse).

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  • Lors du Mémoire d’Aptitude à la Géologie :Les élèves ont à réaliser, par binôme, un travail de recherche appliquée, appelé « Mémoire d’Aptitude à la Géologie » leur permettant de mettre en pratique, de façon quasi- autonome, l’ensemble des méthodes et outils des Géosciences enseignés à LaSalle Beauvais. Parmi les sujets proposés, certains font appel à la géophysique. Il s’agit par exemple de :
    • Réaliser des profils radar et des mesures électriques aux alentours du lac Pavin pour mieux comprendre cette ancienne région volcanique ;
    • Réaliser des mesures électriques et par résonance magnétique des protons afin d’étudier l’évolution de l’aquifère de la craie près de Beauvais ;
    • Réaliser des profils de sismique réfraction pour connaitre des épaisseurs de remblais dans le parc de Marly le roi…

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La géophysique constitue donc un outil des géosciences fort intéressant que vous pourrez apprendre à mettre en œuvre dans de nombreux contextes en intégrant la filière TSP de LaSalle Beauvais !

* Voir le blog sur « Les méthodes géophysiques de subsurface »

** Voir le blog sur « La filière TSP en Géologie »