[PDF] Gravimétrie - GÉOPHYSIQUE APPLIQUÉE I

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GEOPHYSIQUEAPPLIQUEEI

Gravimetrie

MichelChouteau

EcolePolytechniquedeMontreal]

26ao^ut2002

Tabledesmatieres

1Theorie1

2Lesdonneesgravimetriques9

3Interpretation41

Tabledesmatieresii

5References94

ACorrectiondelatitude95

Tabledesmatieresiii

DExercices101

Chapitre1

Theorie

1.1Principesdebase

1.1.1Loisdel'attractionuniverselle

1ereloideNewton

paruneforceFtelleque:

F=Gm1m2

r21~r1(1.1) donneespar: j~r1j=p (x2x1)2+(y2y1)2+(z2z1)2

G=6:67108dynecm2=g2CGS

=6:671011Nm2=kg2SI(1.2)

Figure1.1:

1.1.Principesdebase2

2emeLoideNewton

traduitparlarelation:~F=m~a(1.3) ~a=GMT

R2T~r=~g(1.4)

1gal=1cm=s2=102m=s2

1mgal=103gal=105m=s2

10

8m=s2,environlemilliardiemedeg.

1.1.2Potentielgravitationnel

energetiqueestnulle. potentielpar: rU=~g=~F m2(1.5) oul'operateurrestdonnepar: rU=@U @x~i+@U@x~j+@U@z~k(1.6) U=Z R 1 ~g~rdr=Gm1Z R 1dr r2=Gm1" 1r R 1#

Gm1R(1.7)

1.1.Principesdebase3

Figure1.2:

S'ilyaplusieursmasses:

U=NX i=1U i=GNX i=1m i

Ri(1.8)

gure1.3),lepotentielUaupointPest: U=GZ V rdv(1.9)

Figure1.3:

1.1.3Champgravitationnel

Gravitionneldelamassem.

1.2.Unereferencepourlaterre4

Figure1.4:

1.2Unereferencepourlaterre

1.2.1Unellipsodederevolution:lespherode

R eqRpo

Req=1298:247(1.10)

(voirgure1.5).

Figure1.5:

g

1.2.Unereferencepourlaterre5

faible,donc~gestmaximum(voirgure1.6). vraieformedelaterreetunesphere. l'aplatissement. ladirectionde~g

1.2.2Legeode

(-105m)etenNouvelle-Guinee(+73m).

Figure1.7:

1.3.Densitedesroches6

1.3Densitedesroches

Dacite2.35-2.802.58Essexite2.69-3.142.91

Andesite2.40-2.802.61Gabbro2.70-3.503.03

Anorthosite2.64-2.942.78

Schiste2.39-2.902.64Ardoise2.70-2.902.79

Marbre2.60-2.902.75Eclogite3.20-3.543.37

1.3.Densitedesroches7

Tableau1.3:Densitesdesmineraux(g=cm3)

Cuivre-8.7Sulphures,Arseniures

Argent-10.5-Sphalerite3.5-4.03.75

Or15.6-16.4--Covellite-3.8

-Malachite3.9-4.034.0 -Charcopyrite4.1-4.34.2

Oxydes,carbonates-Stannite4.3-4.524.4

-Limonite3.5-4.03.78-Stibnite4.5-4.64.6 -Chromite4.3-4.64.36-Pyrite4.9-5.25.0 -Illmenite4.3-5.04.67-Bornite4.9-5.45.1 -Cuprite5.7-6.155.92-Smaltite6.4-6.66.5 -Galene7.4-7.67.5 -Cinabre8.0-8.28.1

1.3.Densitedesroches8

Neige-0.125Gypse2.20-2.602.35

Petrole0.60-0.90-Bauxite2.30-2.552.45

Glace2.88-0.92-Kaolinite2.20-2.632.53

Eaudemer1.01-1.05-Orthoclase2.50-2.60-

Tourbe-1.05Quartz2.50-2.702.65

Asphalte1.10-1.20-Calcite2.60-2.70-

Lignite1.10-1.251.19talc2.70-2.802.71

Brique-1.50Magnesite2.90-3.123.03

Soufre1.90-2.10-Epidote3.25-3.50-

Craie1.53-2.602.01Diamant-3.52

Selgemme2.10-2.602.22Barite4.30-4.704.47

Zircon4.00-4.904.57

RochesIgnees

RocheNbechan.Intervalle

Granite1552.516-2.809

Granodiorite112.668-2.785

Syenite242.630-2.899

Diorite132.721-2.960

Norite112.720-3.020

Gabbro272.850-3.120

Diabase402.804-3.110

Peridotite33.152-3.276

Dunite13.289

Pyroxenite83.10-3.318

Anorthosite122.640-2.920

Valeursprisesdans:

\HandbookofPysicalConstants", editeparFrancisBirch,

Chapitre2

Lesdonneesgravimetriques

2.1Correctionsetreferences

uen-

2.1.1Correctiondederive

Parcettecorrection,ontented'eliminerl'in

uenceapporteesurlesmesuresparlesmarees (gure2.1)etlafatiguedel'instrument.

Figure2.1:Mareesgravimetriques

2.1.Correctionsetreferences10

Figure2.2:

deladeriveetnere sous-sol. vementV1etV2,letauxdederiveTDestdenipar:

TD=V2V1

T2T1(2.1)

Vcor=VluV2V1T2T1

(TT1)(2.2)

StationLectureTemps

11032.112h15

212h20

312h25

412h31

512h35

612h39

11031.013h05

Exemple:Letauxdederiveest:

TD=1031:01032:1

13h0512h15=1:150=0:022div:=minutes

lacorrectionestde:

16(0:022)=0:352div:'0:4div:

2.1.Correctionsetreferences11

Figure2.3:

M derive=dierencereelledierenceobservee =(M2M1)(V2V1)(2.3)

Exemple:Soitlalignedebasesuivante:

Stationlecture

BL11030.1

BL21032.0

BL31031.7

BL41032.4

etlesmesuressuivantespriseslelendemain:

2.1.Correctionsetreferences12

StationTempsLecture

BL18h501027.9

BL28h53

BL38h56

BL49h00

BL1010h00

BL210h301028.7

pourlastationBL1(2emejournee): V cor=1027:9+0:0110+2:2=1030:1M1 etpourlastationBL2(2emejournee): V cor=1028:7+0:011100+2:2=1032:0M2

2.1.2Correctiondelatitude

suivante(I.U.G.G.1967): g

L=dgth

dldl(2.6) avec dl=R(')d'Red'(2.7)

Finalement,

L=0:081dlsin2'mgal=100m:(N!S)(2.8)

quotesdbs_dbs29.pdfusesText_35

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