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Dissertations / Theses on the topic 'Gravimétrie (géophysique)'
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Ameglio, Laurent. "Gravimétrie et forme tridimensionnelle des plutons granitiques : Contribution aux études structurales." Toulouse 3, 1998. http://www.theses.fr/1998TOU30224.
Full textAbstract:
Nous abordons le problème de la place requise pour l'intrusion des magmas granitiques dans la croûte par l'usage combiné des techniques de la gravimétrie (forme en 3-D des plutons, profondeur de leur plancher) et de l'anisotropie de la susceptibilité magnétique (ASM) des roches (structures magnétiques). Ces structures sont coaxiales des structures magmatiques elles-mêmes obtenues par analyse d'image de l'orientation préférentielle de forme (OPF) des minéraux. Les zones de plus fort approfondissement du plancher, corrélées avec des linéations à fort plongement et des facies pétrographiques évolués, sont interprétées comme étant des zones de racine. Trois plutons granitiques hercyniens ont été étudiés : (i) le pluton d'Aya (Pyrénées basques) allonge NE-SW a une forme en entonnoir (3,5 km de profondeur maximum) de section ovale allongée en E-W, évasée vers le SW et le NE. Les linéations magnétiques forment en plan un sigmoïde suggérant une fin de mise en place en régime de décrochement dextre e-w ; (ii) le pluton du Sidobre (Massif Central français) a une forme de sill, enraciné au SW (< 3 km), et découpé par des failles normales d'azimut N120°. L'organisation des structures magmatiques et la forme du plancher, suggèrent une mise en place synchrone d'une extension NNE-SSW ; et enfin (iii) le pluton de Mont Louis - Andorre (Pyrénées Orientales) est peu épais (2 a 3 km) à l'est de la faille d'Envalira, et profond (8 a 10 km) a l'ouest. Ceci confirme les interprétations géologiques précédentes qui proposent une mise en place synchrone d'un décrochement NE-SW. Deux principaux types de forme sont définis : les plutons plats ( 3 km de profondeur) s'étendent largement (50 km maximum) dans toutes les directions horizontales, et ont plusieurs racines. Ils ont des formes en sill, et se mettent en place en domaine extensif dans la croûte supérieure. Ils contrastent avec les plutons en coin (10 km de profondeur) qui s'étendent le long d'une direction principale avec une ou deux racines. Les sections transversales ont une forme en V. Ces plutons correspondent au remplissage de volumes dilatants de la croûte fragile crées au cours de déformations régionales transcurrentes. Cette dichotomie des formes des granites est expliquée par un modèle de mise en place interactif entre la pression du magma et les contraintes régionales et locales.
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Chambat, Frédéric. "Figure de la Terre : gravimétrie, régimes de contrainntes et vibrations propres." Paris 7, 1996. http://www.theses.fr/1996PA077184.
Full textAbstract:
Le lien entre forme de la Terre et contraintes est étudié sans hypothèse rhéologique à priori. Le potentiel externe de gravité est exprimé au deuxième ordre en fonction des variations latérales de densité sur les équipotentielles et de l'altitudes des interfaces. Ces variations latérales sont reliées aux composantes du tenseur des contraintes grâce à l'équation d'équilibre. On en déduit l'expression générale du potentiel en fonction des contraintes. L'importance du deuxième ordre pour le calcul de ce potentiel a été mise en évidence. L'inversion des données de géopotentiel et de topographies est effectuée jusqu'au degré 360 en minimisant le déviateur des contraintes, ou, plus exactement, la différence entre contraintes quasi verticale et quasi horizontale. L'épaisseur de croûte, quantité la mieux déterminée, est en général plus importante sous les reliefs où l'état tectonique est une compression verticale. Les compilations de profondeur sismique du Moho corroborent nos résultats. Cette méthodologie est appliquée à la lune jusqu'au degré 70. Les anomalies de masses positives sous les grands bassins sont clairement visibles jusqu'à grande profondeur. Le calcul des fréquences propres d'une Terre latéralement hétérogène est étendu afin de tenir compte du déviateur des contraintes. Sous l'hypothèse transversalement isotrope les observables sont exprimés en fonction des variations latérales des coefficients élastiques sur les équipotentielles, du déviateur de contraintes et de l'altitude des surfaces de contraintes. L'inversion des données correspondantes permet d'avoir accès aux premiers degrés pairs des variations latéerales des paramètres mécaniques de la Terre
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Lakshmanan, Jacques. "Traitement et inversion des données gravimétriques : la microgravimétrie, son application aux recherches de vides." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1988. http://www.theses.fr/1988NAN10447.
Full textAbstract:
On développe principalement les principes fondamentaux de l'endoscopie microgravimétrie (EMG) qui consiste à comparer directement les mesures brutes au champ de pesanteur dû à un modèle en faisant intervenir les anomalies de Bouguer et diverses techniques mathématiques d'inversion. On montre l'application de l'EMG à la mesure des masses volumiques dans les zones à fort relief et dans les ouvrages souterrains (pyramide de Kheops, tunnel hydroélectrique dans les Alpes et prospection à Bastia)
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Roig, Jean-Yves. "Evolution tectono-métamorphique d'un segment de la chaîne hercynienne : rôle du plutonisme dans la caractérisation des tectoniques du sud-limousin (massif central francais)." Orléans, 1997. http://www.theses.fr/1997ORLE2058.
Full textAbstract:
Dans le massif central, le sud limousin est constitué de quatre unités tectoniques structurées d'w en e par le décrochement d'estivaux, l'antiforme de Tulle et la faille d'Argentat. Au devonien moyen, l'unité supérieure des gneiss est charriée du ne vers le sw sur l'unité inférieure des gneiss. Au devonien terminal, un deuxième épisode tangentiel provoque le charriage du se vers le nw de l'usg et l'uig reunies, sur le para-autochtone, et la mise en place de l'unité de thiviers sur ces unités gneissiques. Cette structuration s'inscrit dans un modèle d'évolution polycyclique du Massif Central. Au tournaisien la tectonique décrochante est responsable du décrochement senestre d'estivaux. L'important magmatisme granitique de cette période induit la mise en place des plutons d'estivaux, et du coeur de l'antiforme de Tulle. Dans le Sud Limousin, l'extension d'age viséen est materialisée par la faille ductile normale-dextre d'Argentat dont le jeu est contemporain de la mise en place des granites du Millevaches. Le jeu ductile de la faille et la mise en place des granites, s'accompagnent de paragénèse de ht/mp puis mt/bp et enfin bt/bp, traduisant un chemin pt rétrograde, caracteristique de l'extension crustale. Au stéphanien le jeu fragile de la faille d'Argentat est responsable de la circulation de fluides minéralisateurs en arsenic et en or. La caracterisation géometrique des mégastructures et des granitoides, ainsi que l'interprétation de données géophysiques et géochimiques nous a permis de construire un modèle 3d du paléochamp hydrothermal le long de la faille d'Argentat. Le granite d'estivaux souligne le décrochement senestre. Les granites de chanteix, s#t#e Fortunade et Albussac sont localisées au coeur de l'antiforme de Tulle. Enfin, granites du Millevaches jalonnent la faille d'Argentat. Ces derniers n'ont été étudiés que succinctement, mais le granite de chambles, à l'ouest de St Etienne, donne une bonne image d'un pluton a proximité d'une faille normale. L'étude pétrostructurale de ces massifs montre qu'il s'agit de plutons syntectoniques. La pétrofabrique des axes <c> du quartz et l'analyse des dislocations par met permettent de caracteriser les mécanismes de la déformation du quartz. L'étude structurale, et l'interprétation des données gravimétriques permet de définir des modèles de mise en place.
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Saint, Jean Bertrand de. "Étude et développement d’un système de gravimétrie mobile." Observatoire de Paris (1667-....), 2008. https://theses.hal.science/tel-00326276.
Full textAbstract:
Les techniques actuelles de mesure de pesanteur, depuis les observations spatiales jusqu’aux mesures ponctuelles en surface, couvrent un large spectre de longueurs d’onde du champ de gravité terrestre. Ces données acquises permettent non seulement la réalisation de modèles de géoïde, mais aussi une meilleure compréhension des transferts de masse affectant la Terre. Cependant, les couvertures spatiale et spectrale des mesures gravimétriques ne sont pas homogènes et certaines régions difficiles d’accès sont quasiment vierges de toute mesure. De plus, la gamme des longueurs d’onde intermédiaires (10/100 km) est mal couverte par ces techniques. La gravimétrie mobile apparaît donc comme la technique complémentaire capable de pallier les insuffisances des techniques gravimétriques actuelles. C’est dans l’objectif de développer un tel système autonome que ce travail a été entrepris. Le système «Limo-G» (LIght MOving Gravimetry system) est un gravimètre vectoriel absolu, composé de trois accéléromètres et d’un système GPS à quatre antennes, embarquable dans toutes sortes de véhicule, fiable, ergonomique et peu onéreux. Un travail métrologique effectué au laboratoire et sur le terrain a permis de concevoir et de tester une méthode d’étalonnage de l’instrument. Puis, un traitement conjoint des données accélérométriques et des données GPS a été développé et testé à partir de simulations issues de données réelles acquises lors d’un levé marin. Les résultats de ces simulations indiquent que les performances du système Limo-G permettent de mesurer la pesanteur au milligal. Les améliorations nécessaires pour accroître la précision ont aussi été mises en évidence et validées par simulation<br>Actual measurement techniques of the gravity field, from space to surface observations, cover a wide range of spatial resolutions of the Earth gravity field. Those data are not only used to determine high resolution geoid models, but also help to understand mass transfers inside the Earth. Nevertheless, spatial and spectral extends of gravity measurements are not homogeneous on Earth’s surface and for some isolated areas, measurements are missing. Furthermore, the intermediary spatial resolutions (10/100 km) are still badly covered by the terrestrial and space gravimetry. The mobile gravimetry from a terrestrial vehicle, a boat or a plane, appears to be the complementary technique to compensate for the lack of current gravimetry techniques. The primary objective of this work is the development of an autonomous mobile gravimetry system. The « Limo-G » (LIght MOving Gravimetry) system is an absolute vector gravimeter, consisted of three accelerometers and a GPS system with four antennas. It can be loaded on every kind of vehicles, is reliable, ergonomic and quite cheap. Metrologic surveys have been done in laboratory and on field to design and to test a calibration method of the instrument. Then, an original treatment method combining accelerometers and GPS data has been developed and tested from synthetic data based on real data acquired from an experimental survey at sea. The results of those simulations indicate that the Limo-G system reaches the milligals accuracy. The appropriate changes needed of the system to improve the accuracy of the gravity estimations have been underlined and validated using synthetic data
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Mouyen, Maxime. "Apport de la gravimétrie à l’étude de l’orogenèse taïwanaise." Strasbourg, 2011. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2011/MOUYEN_Maxime_2011.pdf.
Full textAbstract:
L’étude des variations temporelles de pesanteur suscite un intérêt croissant en raison de l’amélioration de la précision des gravimètres et des ses nombreuses applications en géosciences. L’exploitation de cette méthode dans le domaine des études tectoniques, en particulier des processus d’orogenèse, trouve sa justification dans les transferts de masses et les déformations qui caractérisent la formation des chaînes de montagnes. Nous nous sommes intéressés aux variations temporelles de pesanteur qui existent à Taïwan, à partir de mesures de gravimétrie absolue et relative dans le sud de cette île. L’orogenèse taïwanaise, entretenue par la convergence rapide de la plaque de la mer des Philippines vers la plaque Eurasie, est en effet le siège de nombreux transferts de masses et de déformations importantes. Après avoir détaillé l’acquisition et le traitement des mesures gravimétriques que nous utilisons, nous constatons l’existence de variations temporelles significatives de la pesanteur à Taïwan, atteignant parfois plusieurs dizaines de microgals (un microgal vaut un cent-millionième de mètre par seconde carré). Nous considérons que trois phénomènes sont responsables de l’essentiel des variations de pesanteur mesurées : les mouvements verticaux du sol, l’hydrologie locale et les forts taux de sédimentation et d’érosion qui surviennent `a la suite de typhons. Leur séparation se fait à l’aide de données complémentaires issues d’autres méthodes (GPS, pluviométrie, observations de terrain). Nous montrons l’influence des mouvements verticaux du sol sur nos mesures, dans l’est et l’ouest de l’île, mais sans pouvoir conclure sur les redistributions de masses profondes qui les accompagnent, du fait de séries temporelles encore trop courtes. Nous relevons également l’utilité des mesures de pluviométrie pour expliquer les variations de pesanteur observées. Cependant leur valorisation rigoureuse dans l’étude du signal gravimétrique nécessite plus d’une campagne par an. Enfin nous identifions les transferts de masses, par érosion ou sédimentation, qui surviennent dans la chaîne centrale de Taïwan lors du passage de typhons. Nous estimons les auteurs de matériaux déposés ou érodés et proposons des améliorations d’acquisition pour mieux quantifier les volumes mobilisés<br>The rising interest in the study of temporal gravity changes is due to the improvements of gravimeters and to its usefulness in Earth sciences. Tectonic processes, especially mountain building, imply deformations and mass transfers. Consequently, this should lead to temporal gravity changes. Here we study the case of Taiwan mountain building, using both absolute and relative gravity data acquired in the south of this island. This study is motivated by the vigorous mass transfers and deformations which take place in Taiwan, as a result of the fast convergence of the Philippine sea plate toward the Eurasian plate. Once the acquisition and the processing of our gravity data has been performed, we observe significant gravity changes between surveys, up to tens of microgals (one microgal is one hundred-millionth of meter per second square). We suggest that three main processes are responsible for these gravity changes: vertical movements of the ground, local hydrology and the high erosion and sedimentation rates induced by typhoons. The separation of these effects is done jointly with the use of complementary data (GPS time series, rainfall measures, field observation). We especially show the influence of ground vertical movements on gravity changes in the east and in the west of Taiwan. Yet we do not get the mass transfer information, theoretically associated to this signal, because of the youth of our gravity time series. We also note how useful are the rainfall data to explain gravity changes at the first order. More frequent gravity measures are however needed to clearly demonstrate their benefits. To finish, we observe and quantify surface mass transfers which occur with landslides and debris flows, both triggered by typhoons. This is mainly observed in the central range of Taiwan and we suggest improvements to better quantify volumes of moved rocks
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Basuyau, Clémence. "Inversion conjointe fonctions récepteurs - gravimétrie - tomographie télésismique : développement et applications." Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066606.
Full textAbstract:
Nous proposons un nouveau processus d'inversion conjointe qui prend en compte trois paramètres différents et qui mène à l'obtention d'un modèle lithosphérique tridimensionnel. Notre méthode utilise trois types de données gravimétriques et sismologiques qui présentent une bonne complémentarité : les fonctions récepteur P, les délais de temps d'arrivées P des téléséismes et les anomalies gravimétriques. Nous avons opté pour l'algorithme de voisinage qui présente l'avantage de concentrer sa recherche dans les régions qui minimisent l'écart aux données sans toutefois abandonner les autres régions afin de limiter les risques de convergence vers un minimum local. Nous avons réalisé plusieurs tests synthétiques afin d'évaluer le comportement de notre méthode. Ils ont permis de montrer que les variations du Moho ainsi que les anomalies de vitesse et densité sont bien retrouvées. Ils ont également montré l'importance de la prise en compte de ces trois types de données dans un même schéma d'inversion. Enfin, la méthode a été appliquée à une région continentale en phase de rifting où les processus de déformation sont complexes et mal connus. Notre nouvelle méthode a apporté davantage de contraintes sur les paramètres inversés et a permis d'obtenir un modèle correctement résolu de la croûte et du manteau supérieur sous le dôme de Hangai (Mongolie Centrale). Une anomalie asthénosphérique sous le dôme est souvent invoquée pour expliquer sa topographie élevée mais c'est une anomalie crustale qui s'exprime dans nos modèles. Ses effets sur la topographie et son origine sont encore débattus et nécessiteraient des études plus poussées.
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Louvel, Véronique. "Les marges conjuguées de l'Atlantique Nord : structure et modélisation de l'ouverture océanique." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1995. http://www.theses.fr/1995STR13017.
Full textAbstract:
Cette thèse a pour objet l'étude de quatre marges continentales passives non-volcaniques de l'océan atlantique nord. L’intérêt de ce travail est d'établir la structure crustale de marges conjuguées deux à deux. Ceci permet de reconstituer la structure du rift continental au moment de la formation de la première croute océanique. La structure crustale profonde de ces marges est déterminée a l'aide de diverses données géophysiques telles que les données de sismique réflexion profonde, gravimétriques et magnétiques. Le premier chapitre consiste en une présentation générale du sujet, des régions étudiées, des données et de leurs méthodes de traitement. Les chapitres suivants sont consacres à l'étude particulière des marges, a savoir la marge de l'éperon de Goban, la marge de la Galice et les marges nord-est et sud-est du bonnet flamand. Enfin, le dernier chapitre permet de proposer une synthèse en comparant les marges conjuguées. Les marges de l'éperon de Goban et du nord-est du bonnet flamand présentent une bonne symétrie et le rift entier semble avoir été forme par étirement pur. Par contre, les marges de la Galice et du sud-est du bonnet flamand ne sont pas symétriques et les profils de sismique réflexion indiquent la présence de réflexions au sein de la croute relativement continue. Celles-ci sont interprétées comme la trace d'une faille de détachement intracrustale le long de laquelle du cisaillement simple a du avoir lieu dans la partie supérieure de la croute continentale au moment de la formation de ces marges
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Huet, Landry. "Gravimétrie atomique sur puce et applications embarquées." Phd thesis, Université Paris-Est, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00839785.
Full textAbstract:
Dans la première partie de ce travail de thèse, on a étudié les causes d'anomalie de pesanteur, et plusieurs causes de bruit afin d'en tirer des conclusions sur la faisabilité de certaines applications industrielles qui impliqueraient notamment l'utilisation de gravimètres ou de gradiomètres embarqués. On envisage en particulier la possibilité de constituer un système de prévention des collisions pour la navigation sous-marine, d'utiliser un gravimètre pour détecter des cavités enfouies ou encore d'observer l'anomalie de pesanteur créée par le passage d'une vague de tsunami d'une part, et d'autre part on cherche autant que possible à quantifier en spectre de puissance les bruits classiques rencontrés en gravimétrie embarquée, ainsi que le bruit gravitationnel causé par les vagues. Dans la seconde partie, on décrit la réalisation d'un gravimètre à ondes de matière, qui aura la particularité d'utiliser des atomes piégés au voisinage d'une puce en carbure de silicium. Le développement des gravimètres à ondes de matière est en effet extrêmement prometteur en terme d'exactitude de mesure du champ de pesanteur, mais le principe de réalisation utilisé jusqu'à maintenant implique que la sensibilité limite de l'instrument est proportionnelle à sa taille. D'un autre côté depuis une dizaine d'années des puces constituées de fils conducteurs déposés sur un substrat en silicium ont été développées pour le piégeage et le refroidissement d'atomes. L'utilisation d'une puce à atomes devra permettre de démontrer la possibilité de mesurer le champ de pesanteur avec une sensibilité indépendante de la taille de l'instrument, ce qui mènera à la réalisation d'un gravimètre à atomes froids compact, donc potentiellement utilisable dans un véhicule. Le défi de ce démonstrateur est d'effectuer pour la première fois la séparation spatiale cohérente d'un nuage d'atomes sur une puce atomique, à des fins de métrologie
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Rosat, Séverine. "Variations temporelles de la gravité en relation avec la dynamique interne de la Terre : Apports des gravimètres supraconducteurs." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2004. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2004/ROSAT_Severine_2004.pdf.
Full textAbstract:
La dynamique et la structure interne de la Terre sont mal contraintes en profondeur, car les signaux induits en surface, de faible amplitude et basse fréquence, atteignent le seuil de détection des sismomètres. La gravimétrie devient un outil privilégié d'investigation de la Terre profonde aux longues périodes. Les variations temporelles de la gravité sont enregistrées en permanence par des gravimètres relatifs cryogéniques. Nous étudions les niveaux de bruit de ces stations sur un large spectre de fréquences allant des modes propres sismiques longue période jusqu'aux marées. Nous montrons que les gravimètres supraconducteurs apportent une contribution unique à l'étude des modes de vibration les plus graves qui échantillonnent la Terre de la surface jusqu'au noyau. Nous mettons en avant (1) l'éclatement dû à la rotation et à l'ellipticité du mode propre 0S2 en cinq singlets, (2) la première observation du mode sismique 2S1, après le séisme du Pérou du 23 juin 2001 de magnitude 8. 4. Nous nous consacrons à la recherche du mode propre de translation de la graine 1S1 qui n'a jamais été observé sans ambiguïté. Sa détection est primordiale car elle permettrait de contraindre le saut de densité à l'interface graine - noyau liquide, ainsi que la viscosité à cette interface et la stratification du noyau fluide. Pour cela nous développons des méthodes de sommation, de détection automatique des signaux et une famille d'ondelettes<br>The Earth's dynamics and interior structure are badly constrained, particularly in the deep interior, because the surface induced signals are of weak amplitude and low frequency and reach the detection level of seismometers. Gravimetry is then a privileged tool to investigate the Earth's interior at these long periods. Time varying gravity is permanently recorded at the surface by a worldwide network of cryogenic relative gravimeters. We study the noise levels of all these gravimetric stations over a wide frequency range, from the long period seismic normal modes to the tides. We show that superconducting gravimeters can uniquely contribute to the study of the low frequency Earth's vibrations, which sample the Earth from the surface to the core. We highlight (1) the splitting due to rotation and ellipticity of the 0S2 normal mode into five singlets, (2) the first observation of the 2S1 seismic mode, after the 2001, June 23rd Peru earthquake with a magnitude 8. 4. We search for the normal mode of translation of the inner core, which has never been clearly observed. Its detection is essential as it would constrain the density jump at the inner core boundary, probably also the viscosity and the outer core stratification. For that purpose, we develop some stacking, automatic detection of signals methods and a wavelet representation
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Jiang, Zhiheng. "Méthodologie moderne de la détermination du géoïde : application à la réalisation d'une référence verticale opérationnelle : contribution au géoïde francais." Observatoire de Paris (1667-....), 1996. http://www.theses.fr/1996OBSP0069.
Full textAbstract:
L’accroissement des données disponibles, grâce aux techniques spatiales, ainsi que le développement de nouvelles méthodes mathématiques pour traiter ces données, permettent aujourd'hui de calculer un géoïde gravimétrique d'une précision de l'ordre de quelques centimètres. A l'heure actuelle, la détermination du géoïde est basée sur la combinaison de données terrestres et de données spatiales en introduisant un modèle global de géopotentiel comme référence. De nouvelles techniques, telles que la collocation, l'intégration rapide, l'ajustement combiné ou la combinaison optimale, facilitent et accélèrent l'obtention d'un géoïde précis. Les calculs de géoïde en France ainsi qu'en Belgique illustrent le bénéfice, aussi bien en précision qu'en temps de calcul, apporte par ces nouvelles méthodes.
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Loranger, Benoît. "Détection de glaces massives en milieu pergélisolé par la technique géophysique de micro-gravimétrie." Master's thesis, Université Laval, 2017. http://hdl.handle.net/20.500.11794/27705.
Full textAbstract:
Des levés gravimétriques ont été effectués, à l’aide d’un gravimètre de haute précision Scintrex CG-3+, sur des terrains en zone de pergélisol discontinu où des corps de glacemassive sont suspectés (Dry Creek, Yukon) ou bien ont été préalablement détectés (Beaver Creek, Yukon et dans la région de Kangerlussuaq, Groenland). L’objectif principal fut donc d’établir la faisabilité d’utiliser la gravimétrie à des fins de détection de glace intrasédimentaire. La possibilité d’utiliser un gravimètre afin de détecter des corps de glace massive fut clairement démontrée. Des anomalies micro-gravimétriques négatives furent détectées et celles-ci peuvent être clairement attribuées à la présence de glace dans le sol. La confirmation de la présence de glace fut effectuée par une campagne de forage à Dry Creek et par la consultation de travaux de forages antérieurs pour les terrains de Beaver Creek et du Groenland. Un modèle simple en deux dimensions composé de colonnes allongées verticalement fut adapté au contexte micro-gravimétrique. Les comparaisons entre les modèles et les résultats de terrain sont bonnes pour les coins de glace et satisfaisante pour de volumineux massifs de glace enfouis.<br>Gravity surveys were carried out using a precision gravimeter Scintrex CG-3+ on the discontinuous permafrost zone in lands where massive ice bodies were suspected (Dry Creek, Yukon) or previously detected (Beaver Creek, Yukon and in the area of Kangerlussuaq, Greenland). The main objective of the research was to establish the feasibility of using gravity surveying for massive ice detection. The possibility of using a gravimeter to detect massive ice was clearly demonstrated. Indeed, negative residuals anomalies were detected and these can be clearly attributed to the presence of ice in the ground. The presence of ice was carried out during a drilling and coring campaign in Dry Creek and through published reports of previous drilling for Beaver Creek and Greenland sites. A simple two-dimensional model composed of verticals columns was adapted to the micro-gravity environment. The comparisons between models and field results are good for ice wedges terrains and satisfactory for voluminous massive ice.
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Sauvage, Christian. "Etude des mécanismes de croissance des couches de conversion sur alliages d'aluminium : apports de méthodes électrochimiques et gravimétriques in situ." Dijon, 2002. http://www.theses.fr/2002DIJOS031.
Full text
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Quettier, Lionel. "Contribution méthodologique à la conception de systèmes supraconducteurs de lévitation magnétique." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2003. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_2003_QUETTIER_L.pdf.
Full textAbstract:
Ce mémoire de thèse propose une contribution méthodologique à la conception de systèmes magnétiques pour la lévitation magnétique qui repose sur la compensation de la gravité à l'aide d'une force magnétique. Il établit la corrélation existant entre la valeur de la force de lévitation, l'induction, la taille de la zone utile et l'homogénéité du champ de force résiduel. Après un état de l'art et une présentation des applications potentielles de la lévitation magnétique, une méthodologie de résolution de la synthèse de source pour la lévitation magnétique dans le cas des géométries bidimensionnelles invariantes par translation est proposée. Puis, deux structures supraconductrices destinées à la lévitation de l'eau et à celle de cibles de deutérium ont été dimensionnées. Ensuite l'association d'enroulements supraconducteurs et d'inserts ferromagnétiques est abordée. Enfin, le dernier chapitre expose les résultats expérimentaux dans le cas de la lévitation de l'hydrogène liquide.
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Inati, Smaily Lama. "Dynamique lithosphérique et architecture des marges du bassin du Levant : approche géophysique intégrée." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066314.
Full textAbstract:
D’importantes découvertes de gaz ont été faites récemment en Méditerranée orientale (www.nobleenergyinc.com), incitant les compagnies pétrolières à s’intéresser de plus près au bassin du Levant, considéré aujourd’hui comme une véritable province pétrolière. Par conséquent, une quantité considérable de données géophysiques a été produite et une série d'études académiques et industrielles ont été réalisées. La compréhension de l’architecture crustale et sédimentaire associée à celle de la thermicité actuelle et passée des marges de ce bassin, notamment la marge continentale du Liban, présente des enjeux industriels et scientifiques majeurs. Cette question a des implications majeures pour l'évolution tectonique, les prévisions des tremblements de terre ainsi que celle des systèmes pétroliers. Malgré les différents travaux géophysiques menés sur la Méditerranée orientale ces dernières années, la configuration crustale profonde du bassin du Levant, connu pour avoir été le siège d’un rifting à la fin du Paléozoïque et au début du Mésozoïque, reste imprécise. La transition d’une croûte continentale épaisse vers une croûte atténuée en mer (peut-être même une croûte océanique) a été invoquée, mais pas encore prouvée. Des approches géophysiques intégrées ainsi qu’un travail de modélisation ont été utilisés dans cette thèse pour étudier la structure profonde de la lithosphère sous la région Est de la Méditerranée.Une modélisation crustale 2D à l’échelle régionale (du delta du Nil au sud à la Turquie au nord, et du bassin Hérodote à l’ouest à la plaque arabe à l’est) a été effectuée dans le but d’étudier l’architecture de la croûte dans cette partie de la méditerranée orientale. L’algorithme utilisé est une méthode d’essai-erreur qui fournit l’épaisseur crustale et la profondeur de la limite lithosphère- asthénosphère (LAB) ainsi que la distribution de la densité crustale par l’intégration du flux de chaleur surfacique, l’anomalie gravimétrique à l’air libre, les données du géoïde et la topographie. La profondeur du Moho et l’épaisseur de la croûte ont été contraintes localement par des données de sismique réfraction là où elles sont disponibles. Les résultats montrent une croûte cristalline progressivement atténuée dans une direction EW. Dans le bassin du Levant, la croûte est interprétée comme continentale et composée de deux croûtes distinctes, une supérieure et une inférieure, contrairement au bassin Hérodote qui repose sur une croûte mince, probablement océanique.Une inversion 3D jointe des données de gravité, du géoïde et de la topographie appliquée sur la même région a confirmé les résultats de la modélisation crustale 2D. A total of 168 simulations ont été réalisées, parmi lesquelles, la simulation avec les erreurs les moins grandes sur les données correspond à l’inversion d’un modèle dans lequel la profondeur du Moho varie entre 23 et 26 km dans le bassin du Levant et devient plus profond dans le bassin Hérodote et aux larges des côtes africaines. La profondeur de la LAB est située entre 100 et 150 km dans le bassin du Levant et atteint plus de 180 km dans le bassin Hérodotes. L’interprétation de cinq lignes de sismique réflexion 2D PSTM à 14 s TWT couvrant la partie nord du bassin du Levant a révélé un total de 10 horizons, dont le plus profond pourrait être une interface croûte-manteau. L’interprétation des paquets sismiques, leurs surfaces de raccord ainsi que l’analyse des facies ont été contraints par les interprétations sismiques 2D publiées de la partie nord de l’offshore Libanais (Hawie et al., 2013b), dans lesquelles les connaissances stratigraphiques et sédimentologiques récentes de la marge libanaise ont été extrapolées jusqu’au bassin. Un total de huit paquets sédimentaires a été identifié dans le bassin aux âges variant du Jurassique Moyen au Quaternaire<br>Significant gas discoveries have been made recently in the Eastern Mediterranean (www.nobleenergyinc.com), which turned the attention of oil companies towards the Levant Basin. This region is considered today as a typical hydrocarbon frontier province. Hence, a considerable amount of geophysical data has been produced and a series of academic and industry-based studies have been performed. Understanding the crustal and sedimentary architecture, the actual and past thermicity of this basin, in particular on the Lebanese continental margin, has major academic and economic interests. This has important implications on understanding tectonic evolution and earthquakes generation and on assessing petroleum systems. Despite numerous old and recent geophysical studies in this region, the deep crustal configuration of the Levant Basin, known to be the site of rifting in the Late Paleozoic and Early Mesozoic, remains enigmatic. The transition from a typical thick continental crust to thinner attenuated crust offshore (possibly even oceanic crust) has been invoked, but not yet proven. Integrated geophysical approaches and modeling techniques are used in this thesis to study the deep structure of the lithosphere underlying the easternmost Mediterranean region.A 2D modeling approach was accomplished at a regional scale (1000x1000 km2) extending from the Nile delta in the south, to Turkey in the north, from the Herodotus Basin in the west to the Arabian plate in the east. The algorithm used is a trial and error method that delivers the crustal thickness and the depth of the lithosphere-asthenosphere boundary (LAB) as well as the crustal density distribution by integrating top basement heat flow data, free-air gravity anomaly, Geoid and topography data. Moho depth and crustal thickness were locally constrained by refraction data where available. Three models are presented, two in EW direction (580 and 650 km long) and one in SN direction (570 km long). The models in EW sections show a progressively attenuated crystalline crust from E to W (35 to 8 km). The SN section presents a 12 km thick crust to the south, thinning to 9-7 km towards the Lebanese offshore and reaching 20 km in the north. The crystalline crust is best interpreted as a strongly thinned continental crust under the Levant Basin, represented by two distinct components, an upper and a lower crust. The Herodotus Basin, however, shows a very thin crystalline crust, likely oceanic, with a thickness between 6 and 10 km. The Moho under the Arabian plate is 35-40 km deep and becomes shallower towards the Mediterranean coast. Within the Levant Basin, the Moho appears to be situated between 20 and 23 km, reaching 26 km in the Herodotus Basin. While depth to LAB is around 110 km under the Arabian and the Eurasian plates, it is about 150 km under the Levant Basin and plunges finally to 180 km under the Herodotus Basin.A 3D joint inversion of gravity, geoid and topography data applied on the same region confirmed the results of the 2D modeling. A total of 168 of simulations were run, among which the simulation with the minimal data misfits corresponds to a model where the Moho depth varies between 23 and 26 km in the Levant Basin and becomes deeper in the Herodotus Basin and off the African coast. The LAB is 100 to 150 km deep in the Levant Basin and deepens to more than 180 km in the Herodotus Basin
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Jacob, Thomas. "Apport de la gravimétrie et de l'inclinométrie à l'hydrologie karstique." Montpellier 2, 2009. http://www.theses.fr/2009MON20061.
Full textAbstract:
La structure et le fonctionnement des aquifères karstiques sont complexes et mal connus à cause du processus de karstification qui hiérarchise la circulation hydrodynamique en leur sein. La localisation du stockage de l'eau et de ses variations au sein de tels aquifères est difficile à mesurer et à modéliser. Nous utilisons les outils de la géodésie pour apporter de nouvelles contraintes sur le fonctionnement hydrologique et les variations de stock d'eau en milieu karstique. Ainsi, le système karstique du Durzon, (Causse du Larzac, France) fait l'objet d'un suivi par plusieurs méthodes géodésiques incluant: - Des mesures de gravimétrie absolue en trois sites répétées de manière mensuelle ; - Des mesures répétées de gravimétrie relative entre la surface et la profondeur du karst ; - Des mesures répétées de microgravimétrie ; - Des mesures inclinométriques longue base en deux sites. Nous démontrons que le couplage entre la gravimétrie absolue et relative permet d'appréhender les variations de stock d'eau sur le bassin d'alimentation étudié. Les variations inter-anuelles observées sont de l'ordre de 400 mm, et nous montrons que celles-ci s'opèrent dans certaines zones au sein des horizons supérieurs du karst : épikarst et zone d'infiltration. Une forte hétérogénéité spatiale des variations de stockage est aussi mise en évidence à l'échelle du bassin d'alimentation. Les mesures inclinométriques permettent de suivre les phénomènes d'infiltration rapide et lente dans la masse karstique fracturée. Le suivi géodésique de ce système karstique permet d'apprécier quantitativement et de façon intégrée son fonctionnement hydrologique<br>Karst systems are the most important groundwater reservoirs in Mediterranean areas. Their structure and functioning are complex and not well known because of the high heterogeneity created and organised by groundwater flow. Water storage entities and water storage changes within remain difficult to assess by direct measurement and modelling. Geodetic monitoring is here used to constrain and bring original insights on karst system functioning. The Durzon karst system (Larzac plateau, Southern France) is monitored by several geodetic techniques: - Monthly absolute gravity measurements at three sites - Time-lapse surface to depth gravity measurements - Time-lapse microgravity surveying - Continuous long base hydrostatic tiltmeter monitoring at two sites Absolute gravity monitoring complemented with relative gravity surveys allows quantification of water storage changes on the studied karst system. Interannual water storage changes as detected by gravity are ~400 mm in amplitude. These storage changes are shown to occur in the epikarst and infiltration zone in certain areas. Water storage variations spatial heterogeneity is also demonstrated on the karst system. Tilt measurements monitor fast and slow infiltration processes within the karst fractured media. Karst system geodetic monitoring brings both quantitative and integrated hydrologic knowledge. Such methods could be applied to other karst aquifer studies
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Bodart, Quentin. "Gravimétrie atomique : amélioration de l'exactitude et nouvelles géométries." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00552301.
Full textAbstract:
L'objectif du gravimètre absolu est de déterminer la valeur de l'accélération de pesanteur g avec une incertitude relative de 10-9 pour le projet métrologique de "balance du watt". Nous avons développé pendant ma thèse une nouvelle enceinte à vide permettant l'évaluation des effets systématiques limitant. Le gravimètre a été rendu transportable et placé à côté de la balance du LNE. Le gravimètre repose sur des techniques d'interférométrie atomique, où un nuage d'atomes froids de 87Rb en chute libre est manipulé au moyen de transitions à deux photons. Nous avons réduit l'incertitude sur l'ensemble des biais au-dessous de l'objectif, excepté l'effet des aberrations du front d'onde des faisceaux lasers. Il est actuellement l'objet de nos investigations et nous cherchons à contrôler le mieux possible la trajectoire des atomes. Au cours de l'année 2010, notre gravimètre atomique a participé à des comparaisons "clefs" internationales. Les valeurs de g obtenues sont en accord, mais nous relevons des fluctuations de l'écart avec les autres gravimètres, liées en partie aux variations de l'effet d'aberration. Nous avons développé en parallèle trois nouvelles techniques de mesures d'interférométrie atomique. La première utilise un algorithme à trois coups qui rend la mesure robuste aux vibrations. La seconde consiste à diffracter les atomes simultanément au moyen des quatre champs présents dans l'enceinte à vide afin de doubler l'aire de l'interféromètre et donc sa sensibilité intrinsèque. Enfin nous avons conçu et caractérisé une pyramide creuse, qui permet de substituer aux différents lasers un unique large faisceau, afin de créer un gravimètre atomique transportable compact.
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Verdun, Jérôme. "La gravimétrie aéroportée en région montagneuse : exemple du levé franco-suisse sur les Alpes occidentales." Montpellier 2, 2000. http://www.theses.fr/2000MON20159.
Full textAbstract:
En fevrier 1998, une leve gravimetrique aeroporte de grande echelle, a ete realise sur la totalite des alpes francaises. Fruit d'une collaboration entre l'universite de montpellier, l'ecole polytechnique federale de zurich (eth) et la societe de prospection geophysique lacoste & romberg (etats-unis), ce leve a ete initie dans le cadre du programme national de recherche geofrance 3d, visant a produire une cartographie tri-dimensionnelle du sous-sol francais. Cette manipulation, premiere du genre en france, a beneficie d'une technologie de pointe tant du point de vue de la mesure de la pesanteur (systeme gravimetrique de lacoste), que du positionnement de l'avion utilise pour realiser les vols (systeme de postionnement gps). S'appuyant sur les donnees gravimetriques acquises lors du leve alpin, ce travail constitue une etude methodologique de la gravimetrie aeroportee en region montagneuse. Il retrace les differentes etapes qui permettent, a partir des mesures brutes de pesanteur et trajectographie, d'aboutir aux cartes d'anomalies gravimetriques. Les problemes specifiques poses par la mesure dynamique de la pesanteur seront abordes, et illustres concretement sur l'exemple des alpes. Le production de cartes d'anomalie de la pesanteur a resolution variable, accompagnee d'une estimation de leurs precisions, constitue l'aboutissement de ce travail.
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Cadio, Cécilia. "Le volcanisme intraplaque dans le Pacifique central : apport de la gravimétrie spatiale." Paris 7, 2010. http://www.theses.fr/2010PA077188.
Full textAbstract:
L'origine du volcanisme intraplaque est encore mal connue et reste largement discutée. Les questions portent notamment sur l'origine, soit purement thermique, soit thermochimique, des processus responsables, ainsi que sur leur profondeur d'origine. De plus, la lithosphère, bien souvent déterminante dans l'expression du volcanisme en surface, rend parfois difficile l'interprétation directe des observables de surface en terme d'activité mantellique. Dans cette thèse, nous étudions dans un premier temps, la structure profonde du manteau sous le Pacifique central, région marquée par la présence de nombreuses chaines volcaniques. Pour cela, nous utilisons principalement les récentes données d'une qualité sans précédent issues de la mission gravimétrique GRACE et les modèles de dômes thermochimiques oscillants issus des expériences en laboratoire. Une analyse multi-échelle du géoïde, permettant de séparer efficacement les différentes composantes, souligne deux anomalies à grandes échelles : la première, bien connue, est négative et recouvre la Polynésie française, la seconde est positive et située à 600 kilomètres à l'est des îles de la Ligne. Nous l'appliquons également au géoïde calculé à partir des modèles de dômes thermochimiques oscillants. La comparaison, échelle par échelle, entre les géoïdes observés et synthétiques révèle que ces instabilités thermochimiques expliquent très bien les anomalies observées et constituent de bons candidats pour l'origine du volcanisme en présence, actuel (Polynésie française) et passé (les îles de la Ligne, Shatsky Rise et Darwin Rise). Nous apportons également des contraintes sur la densité et la limite supérieure des dômes. Dans un second temps, nous nous intéressons à l'interaction entre un panache mantellique et la lithosphère océanique, en nous attachant essentiellement à l'exemple du point chaud d'Hawaii. Une nouvelle méthode de calcul d'admittance et de cohérence en ondelettes, nous permettant d'accéder aux variations spatio- fréquentielles du rapport géoïde sur topographie sur le bombement hawaiien a été développée. Les résultats obtenus, qui rejoignent les récentes observations sismiques, témoignent d'un amincissement progressif de la lithosphère en s'éloignant du point chaud. Ces observations combinées à des études de convection indiquent que le bombement hawaiien serait en grande partie supporté dynamiquement par un panache mantellique. Toutefois, la partie centrale du bombement, réchauffée par le matériel du panache, serait le siège d'une convection secondaire à plus petite échelle, capable d'éroder significativement la lithosphère<br>The origin of intraplate volcanism is a controversial topic. We especially question on the purely thermal or thermochemical origin of the involved geodynamical processes and on their origin depth. Moreover, the lithosphere may influence the volcanism and make tough the interpretation of surface observations in term of the mantle activity. In this thesis, we study, in a first part, the deep mantle structure under the Central Pacific, area marked by numerous volcanic structures. To that aim, we mainly use new high-quality satellite gravity data from the GRACE mission and the thermochemical oscillating dome models resulting from laboratory experiments. A multi-scale analysis, which allows us to unfold the different components of the geoid signal, underline two large-scale anomalies : the first, well-known, is negative and recovers the French Polynesia, the second, is positive and located 600 km east of the Line Islands chain. We also apply it on calculated geoid from the thermochemical oscillating dome models. The comparison, scale by scale, between the observed and synthetic geoid evidence that these thermochemical instabilities are consistent with the geoid anomalies and constitute a good candidate to explain the volcanism occurring in the Pacific, now (French Polynesia) and in the past (Line Islands, Shatsky Rise and Darwin Rise). We also bring constraints on the density and the upper bound of the domes. In a second part, we study the interaction between a mantle plume and the oceanic lithosphere, and focus on the example of Hawai. We develop a new method to compute wavelet admittance and wavelet coherence, which allows us to access the space-frequency variations of the geoid-to-topography ratio on the hawaiian swell. Our results, which are consistent with a recent seismic study, evidence a gradual lithospheric thinning moving along the island chain to the northwest. These observations, together with basic fluid-mechanical principles, suggest a hybrid model for the origin of the Hawaiian swell: the swell as a whole is supported dynamically, but small-scale secondary convection currents within the hottest central part of the swell cause the lithosphere to thin
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Bourda, Géraldine. "Rotation terrestre et variations du champ de gravité : étude et apport des missions CHAMP et GRACE." Observatoire de Paris, 2004. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008286.
Full text
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Pfeffer, Julia. "Étude du cycle de l’eau en Afrique sahélienne : Approche multidisciplinaire et apport de la gravimétrie terrestre et spatiale." Strasbourg, 2011. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2011/PFEFFER_Julia_2011.pdf.
Full textAbstract:
En regard de la variabilité climatique et des activités humaines, un intérêt croissant a été porté au cours des dernières décennies à l’observation des ressources en eau, leur évolution et leur quantification. Les méthodes géodésiques examinent la forme de la Terre et son champ de gravité. Elles sont sensibles à la redistribution des masses d’eau à la surface terrestre, à des échelles spatiales variant de la parcelle au continent et s’avèrent de ce fait être des outils de choix pour suivre la variabilité des ressources en eau. Dans le cadre des projets AMMA et GHYRAF, une série d’actions en gravimétrie, géodésie, géophysique, et hydrologie a été orchestrée sur un site pilote situé au sud–ouest du Niger, à 70 km de sa capitale Niamey. L’influence de la mousson ouest africaine sur le champ de pesanteur est étudiée à l’échelle locale par des mesures in - situ et à l’échelle continentale par des mesures satellitaires. Le signal gravimétrique observé est interprété en terme de variabilité hydrologique, afin d’accéder aux paramètres hydrogéologiques locaux comme la porosité de drainage de l’aquifère. Les incertitudes liées à la présence d’eau dans les premiers mètres de sol sont évaluées à l’aide de mesures d’humidité in-situ. Les valeurs de porosité estimées par gravimétrie sont comparées aux valeurs estimées par résonance magnétique protonique, illustrant la cohérence de ces deux méthodes géophysiques de sensibilités différentes (résolution spatiale et temporelle, objet imagé). L’hétérogénéité spatiale des stocks d’eau est appréhendée, à l’échelle du bassin versant (~2. 5 km2), par une saison de mesures intensives de microgravimétrie. De variations dynamiques de la gravité de faible à moyenne amplitude (≤ 220 nm s-2) sont détectées et analysées avec minutie afin de mieux évaluer la variabilité intrasaisonnière des différents réservoirs hydriques en présence. L’hétérogénéité de stockage dans la zone de vadose apparaît comme la source principale de variabilité spatiale du signal gravimétrique à l’échelle locale (< 1 km)<br>In regard with climate variability and human activities, recent advances in water resources observation, quantification and prediction have led to a growing interest in the geophysical community. Geodetic techniques allow measuring the shape and the gravity field of the Earth. These measurements are sensitive to the water mass distribution at the Earth’s surface over a wide range of time and space scales. Such techniques may thus provide valuable information about continental water storage changes. In the framework of the AMMA and GHYRAF projects, a bunch of actions have been set up in gravimetry, geodesy, geophysics and hydrology on a pilot site located in south-west Niger, at 70 km of the city of Niamey. The seasonal water cycle, in link with the West African monsoon, is studied at local scale by in situ measurements and at continental scale by satellite data. The observed gravity signal is analysed to retrieve local hydrogeological parameters, such as the drainage porosity. The uncertainties due to the presence of water in the first meters of soil are evaluated with in situ measurements. Porosity values estimated by gravimetry are compared to values of the aquifer water content derived from magnetic resonance soundings. The good agreement between these two independent geophysical methods, displaying different sensitivity as well as spatial and temporal resolutions, shows their potential to constrain local hydrogeological parameters. The spatial heterogeneity of the water storage is investigated at the small catchment scale (~ 2. 5 km2) by an intensive microgravity field campaign. Dynamic variations of the gravity are measured with small to medium amplitudes (≤ 220 nm s-2) and carefully analysed to evaluate the intraseasonal variability of the water storage. The heterogeneity of the water storage in the vadose zone appears as the main reason for the spatial variability of the gravimetric signal at local scale (<1 km)
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Inati, Smaily Lama. "Dynamique lithosphérique et architecture des marges du bassin du Levant : approche géophysique intégrée." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066314/document.
Full textAbstract:
D’importantes découvertes de gaz ont été faites récemment en Méditerranée orientale (www.nobleenergyinc.com), incitant les compagnies pétrolières à s’intéresser de plus près au bassin du Levant, considéré aujourd’hui comme une véritable province pétrolière. Par conséquent, une quantité considérable de données géophysiques a été produite et une série d'études académiques et industrielles ont été réalisées. La compréhension de l’architecture crustale et sédimentaire associée à celle de la thermicité actuelle et passée des marges de ce bassin, notamment la marge continentale du Liban, présente des enjeux industriels et scientifiques majeurs. Cette question a des implications majeures pour l'évolution tectonique, les prévisions des tremblements de terre ainsi que celle des systèmes pétroliers. Malgré les différents travaux géophysiques menés sur la Méditerranée orientale ces dernières années, la configuration crustale profonde du bassin du Levant, connu pour avoir été le siège d’un rifting à la fin du Paléozoïque et au début du Mésozoïque, reste imprécise. La transition d’une croûte continentale épaisse vers une croûte atténuée en mer (peut-être même une croûte océanique) a été invoquée, mais pas encore prouvée. Des approches géophysiques intégrées ainsi qu’un travail de modélisation ont été utilisés dans cette thèse pour étudier la structure profonde de la lithosphère sous la région Est de la Méditerranée.Une modélisation crustale 2D à l’échelle régionale (du delta du Nil au sud à la Turquie au nord, et du bassin Hérodote à l’ouest à la plaque arabe à l’est) a été effectuée dans le but d’étudier l’architecture de la croûte dans cette partie de la méditerranée orientale. L’algorithme utilisé est une méthode d’essai-erreur qui fournit l’épaisseur crustale et la profondeur de la limite lithosphère- asthénosphère (LAB) ainsi que la distribution de la densité crustale par l’intégration du flux de chaleur surfacique, l’anomalie gravimétrique à l’air libre, les données du géoïde et la topographie. La profondeur du Moho et l’épaisseur de la croûte ont été contraintes localement par des données de sismique réfraction là où elles sont disponibles. Les résultats montrent une croûte cristalline progressivement atténuée dans une direction EW. Dans le bassin du Levant, la croûte est interprétée comme continentale et composée de deux croûtes distinctes, une supérieure et une inférieure, contrairement au bassin Hérodote qui repose sur une croûte mince, probablement océanique.Une inversion 3D jointe des données de gravité, du géoïde et de la topographie appliquée sur la même région a confirmé les résultats de la modélisation crustale 2D. A total of 168 simulations ont été réalisées, parmi lesquelles, la simulation avec les erreurs les moins grandes sur les données correspond à l’inversion d’un modèle dans lequel la profondeur du Moho varie entre 23 et 26 km dans le bassin du Levant et devient plus profond dans le bassin Hérodote et aux larges des côtes africaines. La profondeur de la LAB est située entre 100 et 150 km dans le bassin du Levant et atteint plus de 180 km dans le bassin Hérodotes. L’interprétation de cinq lignes de sismique réflexion 2D PSTM à 14 s TWT couvrant la partie nord du bassin du Levant a révélé un total de 10 horizons, dont le plus profond pourrait être une interface croûte-manteau. L’interprétation des paquets sismiques, leurs surfaces de raccord ainsi que l’analyse des facies ont été contraints par les interprétations sismiques 2D publiées de la partie nord de l’offshore Libanais (Hawie et al., 2013b), dans lesquelles les connaissances stratigraphiques et sédimentologiques récentes de la marge libanaise ont été extrapolées jusqu’au bassin. Un total de huit paquets sédimentaires a été identifié dans le bassin aux âges variant du Jurassique Moyen au Quaternaire<br>Significant gas discoveries have been made recently in the Eastern Mediterranean (www.nobleenergyinc.com), which turned the attention of oil companies towards the Levant Basin. This region is considered today as a typical hydrocarbon frontier province. Hence, a considerable amount of geophysical data has been produced and a series of academic and industry-based studies have been performed. Understanding the crustal and sedimentary architecture, the actual and past thermicity of this basin, in particular on the Lebanese continental margin, has major academic and economic interests. This has important implications on understanding tectonic evolution and earthquakes generation and on assessing petroleum systems. Despite numerous old and recent geophysical studies in this region, the deep crustal configuration of the Levant Basin, known to be the site of rifting in the Late Paleozoic and Early Mesozoic, remains enigmatic. The transition from a typical thick continental crust to thinner attenuated crust offshore (possibly even oceanic crust) has been invoked, but not yet proven. Integrated geophysical approaches and modeling techniques are used in this thesis to study the deep structure of the lithosphere underlying the easternmost Mediterranean region.A 2D modeling approach was accomplished at a regional scale (1000x1000 km2) extending from the Nile delta in the south, to Turkey in the north, from the Herodotus Basin in the west to the Arabian plate in the east. The algorithm used is a trial and error method that delivers the crustal thickness and the depth of the lithosphere-asthenosphere boundary (LAB) as well as the crustal density distribution by integrating top basement heat flow data, free-air gravity anomaly, Geoid and topography data. Moho depth and crustal thickness were locally constrained by refraction data where available. Three models are presented, two in EW direction (580 and 650 km long) and one in SN direction (570 km long). The models in EW sections show a progressively attenuated crystalline crust from E to W (35 to 8 km). The SN section presents a 12 km thick crust to the south, thinning to 9-7 km towards the Lebanese offshore and reaching 20 km in the north. The crystalline crust is best interpreted as a strongly thinned continental crust under the Levant Basin, represented by two distinct components, an upper and a lower crust. The Herodotus Basin, however, shows a very thin crystalline crust, likely oceanic, with a thickness between 6 and 10 km. The Moho under the Arabian plate is 35-40 km deep and becomes shallower towards the Mediterranean coast. Within the Levant Basin, the Moho appears to be situated between 20 and 23 km, reaching 26 km in the Herodotus Basin. While depth to LAB is around 110 km under the Arabian and the Eurasian plates, it is about 150 km under the Levant Basin and plunges finally to 180 km under the Herodotus Basin.A 3D joint inversion of gravity, geoid and topography data applied on the same region confirmed the results of the 2D modeling. A total of 168 of simulations were run, among which the simulation with the minimal data misfits corresponds to a model where the Moho depth varies between 23 and 26 km in the Levant Basin and becomes deeper in the Herodotus Basin and off the African coast. The LAB is 100 to 150 km deep in the Levant Basin and deepens to more than 180 km in the Herodotus Basin
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Peyrefitte, Aurélie. "Etude multi-échelle de la plaque africaine par analyse des données gravimétriques et gradiométriques de la mission GOCE." Paris 7, 2013. http://www.theses.fr/2013PA077153.
Full textAbstract:
La mission spatiale GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) de l'European Space Agency (ESA) a cartographié avec une précision jamais atteinte à l'échelle globale le champ de pesanteur terrestre. De plus, GOCE fournit pour la lé' fois les mesures des composantes du tenseur de gravité à l'échelle globale. Du fait de l'atténuation du signal gradiométrique, ce nouveau jeu de donnée est plus sensible aux sources superficielles que les anomalies gravimétriques classiques. L'information directionnelle contenue dans ces données permet aussi une meilleure caractérisation de la géométrie des sources qui les engendrent. La comparaison de modèles de champs construits à l'issue des dix-huit premiers mois de la mission et de modèles préexistants montre des différences principalement localisées au niveau de l'Himalaya et sur l'Afrique. Le continent africain est une des zones du monde les moins bien comprises tant d'un point de vue géologique que géodynamique. Ceci est lié au peu de jeux de données géophysiques disponibles sur l'ensemble du continent et à la diversité de la géologie africaine. Nous présentons dans ce travail une étude multi-échelle de la plaque africaine basée sur la complémentarité des deux types de données fournies par la mission GOCE et sur l'utilisation conjointe des modèles 3D en densité principalement issues de la sismologie : CRUST2. 0 et The Global Digital Map of Sediment Thickness. Dans un premier temps, nous avons isolé la réponse gravimétrique du manteau africain en comparant le modèle de champ de pesanteur GOCE avec l'effet gravimétrique engendré par un modèle 3D en densité de ‘a croûte africaine à l'échelle continentale. Dans un deuxième temps, sur une zone plus restreinte, nous avons étudié la contribution des données gradiométriques pour l'amélioration de la caractérisation régionale de grands domaines géologiques. Pour cela, nous avons calculé les réponses gravimétriques et gradiométriques engendrées par un modèle 3D en densité d'une partie de l'Afrique centrée sur le Congo et montrons par inversion des données gravimétriques et/ou gradiométriques que la profondeur du bassin du Congo est sur-estimée dans notre modèle 3D initial. Les différents calculs d'inversion réalisés témoignent de la complémentarité des données gravimétriques et gadiométriques et attestent du gain d'information qu'apporte leur utilisation conjointe<br>The GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) satellite mission, of the European Space Agency (ESA) is mapping the global Earth' s gravity field with unprecedented detail. Furthermore, for the l' time, GOCE provides the measurements of the gravity tensor components at the global scale. Due to the attenuation of the gradiometric signal, this new type of data should be more sensitive to shallow structures than usual gravity anomaly data. And because of their directionality, gravity gradients shall provide better constraints on the geometry of the sources. First comparison between a gravity field model derived from eighteen months of GOCE data and previous models displays significant differences, particularly in Africa and the Himalayas. The african continent is one of the less understood areas of the Earth at the regional scale as in geological and geodynamical term. This is due to the paucity of geophysical datasets on the continent as well as to the complexity of the African geology. We present a multi-scale study of the african plate based on the complementarity of the two kinds of GOCE data and the join used of two 3D density model mainly based on sieismology: CRUST 2. 0 and The Global Digital Map of Sediment thickness. In the first part, we isolate the gravity response of the african mantle by comparing the GOCE gravity field model and the gravity effect of a 3D density model of the african crust at continental scale. In the second part, on a doser scale, we investigate the contribution of the gravity tensor components for the knowledge and the characterization of regional geological domains For that, we computec the forward gravity and gradiometric responses caused by a 3D density crustal model of a part of africa centered on the Congo and shown by inversion of the gravity field and/or gravity tensor components that the depth of the Congo basin is over-estimated in our initial 3D model. All the inversion calculations performed demonstrate the complementarity of gravity and gradiometric data and attest to the information gain brought by their joint use
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Charrière, Renée. "Optimisation d'un capteur inertiel à atomes froids par une nouvelle technique de mesure accélérométrique combinant interférométrie atomique et oscillations de Bloch." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066625.
Full textAbstract:
Ce travail a permis de montrer la faisabilité d’une mesure de l’accélération de pesanteur par interférométrie atomique, en associant des oscillations de Bloch atomiques à un interféromètre de Ramsey-Bordé à transitions Raman stimulées. La sensibilité de mesure de ce type d’instrument augmentant avec le temps d’interaction, les gravimètres atomiques classiques, à trois impulsions Raman, sont limités en sensibilité par les dimensions du dispositif utilisé, les atomes étant en chute libre pendant toute la durée d’interaction. Les oscillations de Bloch permettent de limiter la chute des atomes dans l’interféromètre, et donc, d’une part, d’augmenter la durée de celui-ci sans être limité par la taille du dispositif expérimental et, d’autre part, d’effectuer une mesure locale de l’accélération de la pesanteur. Cela est notamment intéressant pour envisager une réduction de la taille de ce genre d’instrument, ou des mesures d’interactions à courtes distances. Il a été possible d’effectuer une mesure de l’accélération de pesanteur, avec une résolution de 2. 10-7 g pour un temps d’intégration de 300 s, ce qui est une des mesures les plus sensibles réalisées jusqu’alors avec un gravimètre atomique à oscillations de Bloch. Le déplacement des atomes pendant la durée de l’interféromètre est d’environ 1 mm. Les limitations de la sensibilité de la mesure semblent dues à des imperfections du laser utilisé pour générer le réseau optique permettant les oscillations de Bloch. Ces imperfections sont principalement du speckle, induit par les défauts des différents éléments optiques traversés par le faisceau laser, et une réflexion parasite sur les hublots de la chambre à vide
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Valty, Pierre. "Apport de la géodésie à l'étude des transferts de masse d'origine climatique. Application au Sud de l'Europe." Paris, Institut de physique du globe, 2013. http://www.theses.fr/2013GLOB1102.
Full text
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Orseau, Delphine. "Etude expérimentale de l'effet de charge océanique en zone littorale : aspects gravométriques et marégraphiques." La Rochelle, 2003. http://www.theses.fr/2003LAROS088.
Full textAbstract:
L'effet de charge océanique, dont la connaissance est cependant nécessaire pour de nombreuses disciplines géophysiques, est encore mal modélisé en zone littorale. Cette thèse porte sur la caractérisation de ce phénomène. Des séries gravimétriques brutes obtenues lors de campagnes expérimentales sur la côte atlantique sont analysées et les signaux de surcharge résultants sont ensuite comparés à des séries marégraphiques, permettant de révéler l'impact d'ondes océaniques non linéaires. La réponse de la Terre à la charge de l'onde M4 est calculée dans le cadre de l'approximation de Boussinesq pour certaines stations. Enfin, une méthode basée sur l'utilisation du signal analytique a été établie afin de compléter le signal de surcharge théorique qui est, en termes d'ondes, incomplet. La question des surcharges en zone littorale doit finalement tenir compte de nombreux processus environnementaux. Ces travaux pourraient alors servir de base à des études complémentaires dans cette direction.
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Ars, Jean-Michel. "Inversion conjointe géophysique appliquée à l'exploration en géothermie profonde dans le Massif Central." Thesis, Brest, 2018. http://www.theses.fr/2018BRES0025.
Full textAbstract:
Le développement de l’énergie géothermique a conduit à l’exploitation de ressources établies dans des contextes géologiques et géodynamiques très variés. L’exploration géophysique de ces réservoirs complexes nécessite l’utilisation de plusieurs méthodes d’imagerie complémentaire. Ce travail de thèse porte sur l’exploration d’une ressource géothermique située en contexte de socle fracturé dans le Massif Central français par magnétotellurique, tomographie de bruit ambiant et gravimétrie.La magnétotellurique est une méthode d’imagerie 3D résolvante qui est sensible à la présence d’eau et aux argiles d’altération hydrothermale mais limitée par sa couverture spatiale. La tomographie de bruit sismique présente une bonne résolution verticale mais ne résout pas les variations horizontales de vitesse. Cette méthode est sensible aux variations des propriétés mécaniques des roches et donc aux milieux fracturés. Enfin la gravimétrie apporte une contrainte sur les variations lithologiques et possède une bonne résolution latérale mais une faible résolution verticale.Nous présentons une méthode d’inversion conjointe des données sismiques et gravimétriques sous contrainte d’un modèle de résistivité obtenu par inversion magnétotellurique indépendante. L’inversion conjointe nécessite de définir des couplages entre modèles. Par absence de connaissance a priori de relations pétrophysiques, nous avons couplé les modèles de densité, de résistivité et de vitesse avec une loi qui contraint les paramètres à être corrélés en moyenne. Cette stratégie vise à faire ressortir des relations caractéristiques des objets géologiques de la ressource géothermique.Cette méthodologie d’inversion conjointe a été testée sur des modèles synthétiques. L’application aux données réelles acquises dans le Massif Central a permis de définir une zone en profondeur de forte corrélation interprétée comme la transition ductile fragile. La partie intermédiaire des modèles, plus homogène, permet de distinguer différentes unités géologiques séparées par une zone de faille. Enfin la partie superficielle se distingue par une forte hétérogénéité des paramètres résultants probablement de processus d’altération de surface<br>The development of geothermal energy has led to the exploitation of resources established in varied geological and geodynamic contexts. Geophysical exploration of these complex reservoirs requires the use of several complementary imaging methods. This PhD thesis focuses on the exploration of a geothermal resource located within the fractured basement in the French Massif Central using magnetotelluric, ambient noise tomography and gravimetry. Magnetotelluric is a 3D imaging method with a good resolution power that is sensitive to the presence of water and hydrothermal weathering clays but is limited by its spatial coverage. Seismic noise tomography has a good vertical resolution but does not resolve well horizontal velocity variations. This method is sensitive to variations of the mechanical properties of rocks and thus to fractured media. Finally gravimetry brings constraint on the lithological variations and has a good lateral resolution but lacks vertical resolution.We present a method of joint inversion of seismic and gravimetric data under the constraint of a resistivity model obtained by independent magnetotelluric inversion. Joint inversion requires defining model couplings. By lack of prior knowledge of petrophysical relationships, we have coupled the density, resistivity and velocity models with a law that constraints the parameters to be correlated on average.This strategy aims to bring out the characteristic relationships of the geological objects of the geothermal resource. This joint inversion methodology has been tested on synthetic models. The application to the real data acquired in the Massif Central has made it possible to define a deep zone of high correlation interpreted as the fragile ductile transition. The intermediate part of the models, more homogeneous, allows to distinguish different geological units separated by a fault zone. Finally the superficial part is distinguished by strong heterogeneity of the parameters resulting probably from surface alteration process
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Barnoud, Anne. "Imagerie géophysique de l'île volcanique de Basse-Terre en Guadeloupe, par inversion de données sismologiques, gravimétriques et magnétiques." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAU017/document.
Full textAbstract:
Les volcans sont des édifices complexes et hétérogènes. Imager leur structure demande des méthodes adaptées au contexte ainsi qu'à la nature, à la qualité et à la quantité des données disponibles.Ce travail porte sur l'imagerie géophysique de l'île volcanique de Basse-Terre en Guadeloupe, par inversion de données gravimétriques et magnétiques, par tomographie d'ondes de surface extraites de corrélations de bruit sismique et par tomographie de temps d'arrivée des séismes de l'arc des Petites Antilles. Nous obtenons ainsi les premiers modèles tridimensionnels de l'île de Basse-Terre en termes de densité, aimantation et vitesses sismiques. La gravimétrie et le magnétisme conduisent à des modèles de densité et d'aimantation avec une très bonne résolution latérale dans les premiers kilomètres, mais avec une résolution verticale très faible. Les ondes de surface issues des corrélations de bruit présentent une bonne résolution verticale dans les premiers kilomètres, mais résolvent mal les variations latérales de vitesses. La tomographie de temps d'arrivée permet d'imager les vitesses sismiques jusqu'à des profondeurs élevées, avec une bonne résolution latérale, mais une mauvaise résolution verticale. Nous proposons une méthode pour inverser conjointement les données sismologiques et gravimétriques pour produire un modèle de vitesses et de densité qui bénéficie des résolutions complémentaires des différents jeux de données.Nos résultats soulignent une tendance NNO-SSE, avec des vitesses et des densités qui diminuent vers le sud en moyenne, conformément à la migration du volcanisme du nord vers le sud au cours de l'histoire géologique de l'île. Nous observons de faibles densités, vitesses sismiques et aimantations au niveau du dôme du volcan de la Soufrière ainsi que dans la région de Bouillante sur la côte ouest, reflétant la forte altération hydrothermale de ces zones. Deux anciens centres éruptifs majeurs, caractérisés par de fortes densités et vitesses sismiques, sont identifiés : l'un au niveau de la vallée de Beaugendre, l'autre au nord au niveau de la vallée de Petite Plaine<br>Volcanoes are complex and heterogeneous edifices. Imaging their structures requires methods that are adapted to the context and to the nature, quality and quantity of available data. This work focuses on the geophysical imaging of the volcanic island of Basse-Terre in Guadeloupe, by performing inversions of gravimetric and magnetic data, ambient noise based surface wave tomography, and travel time tomography from earthquakes of the Lesser Antilles arc. We therefore obtain the first three-dimensional models of Basse-Terre island in terms of density, magnetisation and seismic velocities. Gravimetry and magnetism lead to density and magnetisation models with a very good lateral resoltuion within the first kilometres but with very low vertical resolution. Surface wave tomography from noise correlations shows a good vertical resolution within the first kilometres, but poorly resolves the lateral velocity variations. Travel time tomography allows imaging seismic velocities up to great depths with a good lateral resolution but a poor vertical resolution. We propose a method to invert jointly the seismological and gravimetric data in order to produce a velocity and density model that takes advantage of the complementary resolutions associated with the different datasets.Our results outline a NNW-SSE trend, with velocities and densities roughtly decreasing southwards, in accordance with the southward migration of volcanism across the geological history of the island. We observe low densities, seismic velocities and magnetisations in the area of the dome of the Soufrière volcano as well as in the Bouillante area along the western coast, reflecting the high hydrothermal alteration of these areas. Two major old eruptive centres are identified in the areas of Beaugendre Valley and Petite Plaine Valley
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Diament, Michel. "Isostasie, réponses mécanique et thermique de la lithospère : applications à la géodynamique." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112022.
Full textAbstract:
La corrélation entre la topographie des fonds océaniques et les anomalies du champ de pesanteur (anomalie gravimétrique et anomalie du géoide) est analysée dans différents domaines de longueur d'onde. A courtes longueurs d'onde des modélisations directes permettent la détection et la modélisation des monts sous-marins et des directions géodynamique. A moyennes longueurs d'onde l'étude de la réponse isostatique expérimentale (admittance) permet de quantifier le comportement mécanique de la lithosphère dans diverses zones: Atlantique Sud. Atlantique Equatorial, marge continentale, Océan Indien. Des âges de mise en place des structures intraplaques en sont déduits et permettent de contraindre des modèles géodynamiques. Enfin l'étude à grandes longueurs d'onde permet de mettre en présence d'anomalies thermiques associées aux grands plateaux asismiques. Ces résultats confirment que dans la plupart des cas, la réponse isostatique de la lithosphère est en fait une superposition de divers processus qu'il est possible de séparer spectralement. Enfin ce travail souligne l'importance de la forte anisotropie de la lithosphère océanique<br>SEASAT altimetric geoid data are used to detect uncharted seamounts in the Austral archipelago area. The various physical parameters which affect the geoid signature of a seamount are inspected to analyse their influence on the precision of the location. These parameters are the shape of the seamount, its density, the crustal model, the effective elastic thickness of the lithosphere and the distance between the seamount and sub satellite tracks, respectively. The results of the tests performed on synthetic data as well as on charted structures show that when a seamount is detected on at least two neighbouring tracks, it is possible to locate it with good confidence and to give an estimation of its height. If the correct elastic thickness is assumed, the precision on the location is order 15 km. The previously unsurveyed seamounts have been located in the Austral archipelago. It appears that they are emplaced along two well defined azimuths (N 110°E and N 150°E) and that two parallel distinct volcanic chains form the Austral archipelago
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Portier, Nolwenn. "Suivi par gravimétrie hybride et magnétotellurie de réservoirs géothermiques." Thesis, Strasbourg, 2020. http://www.theses.fr/2020STRAH009.
Full textAbstract:
L’apport des méthodes micro-gravimétrique et magnétotellurique au suivi de l’évolution temporelle et spatiale des réservoirs géothermiques est étudié dans cette thèse. Un signal gravimétrique différentiel cohérent avec la position des puits de production et d’injection est visible sur le site géothermique stimulé de Soultz-sous-Forêts (France) tandis qu’aucune variation gravimétrique significative n’est observée sur celui de Rittershoffen (France). Sur le site géothermique de Krafla (Islande), une augmentation générale de gravité est visible. Toutefois, une intrusion magmatique masquerait potentiellement l’effet gravimétrique de l’exploitation géothermique. Au niveau du réservoir géothermique de Theistareykir, une diminution de gravité co-localisée avec la zone de production est observée en 2018 et 2019 par rapport à 2017. Elle s’explique par une perte de masse suite au début de production. Entre 2017 et 2018, une augmentation de résistivité électrique apparente est aussi visible sur ce même site. Ce changement transitoire pourrait traduire une augmentation de la phase vapeur au sein d’une faille d’orientation EO. Toutefois, elle suppose que la méthodologie de correction de l’orientation des sondes magnétiques et des dipôles électriques développée dans cette thèse soit exacte<br>We study the contribution of the micro-gravity and magnetotellurics methods to the monitoring of the spatial and temporal evolution of the geothermal reservoirs. A differential gravity signal, consistent with the position of injection and production wells, appears on the Soultz-sous-Forêts enhanced geothermal system (France) whereas no significant gravity variations are observed on the one of Rittershoffen. At the Krafla geothermal field (Iceland), a general gravity increase is observed. However, a magmatic intrusion would hide the potential effect of the geothermal production. Concerning the Theistareykir geothermal reservoir, a gravity decrease occurred in the production area in 2018 and 2019 with respect to 2017. It could be explain by a loss of mass following the beginning of the production. Between 2017 and 2018, an electrical resistivity increase is measure on the same geothermal field. This punctual change would be due to an increase of the vapour phase in an EW fault. However, this interpretation assumes that the methodology to correct the orientation of the magnetic coils and the electric dipole described in this thesis is right
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Feng, Wei. "Variations régionales de stockage d'eau terrestre et de niveau de la mer détectées par gravimétrie spatiale." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2740/.
Full textAbstract:
La mission GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) est une mission spatiale, dédiée à l'observation du champ de gravité terrestre et de ses variations temporelles. Pour ce qui est de la partie continentale, nous avons étudié les variations de stockage de l'eau souterraine dans les plaines du nord de la Chine. Le taux de déplétion des eaux souterraines dans le nord de la Chine, sur la base des modèles GRACE et des modèles hydrologiques, est de 7. 1 ± 1. 0 km3/an de 2003 à 2010. GRACE détecte d'évidentes variations saisonnières de la masse d'eau de mer dans la partie peu profonde du nord de la mer de Chine du Sud (SCS). Les fluctuations du niveau de la mer dans la SCS sont dominées par l'effet thermostérique et entraînées par l'oscillation El Niño. Pour la mer Rouge, une amplitude annuelle de SLV de ~18 cm d'origine massique est détectée à partir de GRACE et de l'altimétrie corrigée de l'effet stérique sur la période 2003-2011. Cette variabilité saisonnière de la masse d'eau de mer est bien expliquée par l'échange d'eau entre la mer Rouge et le golfe d'Aden qui est entraînée par le renversement saisonnier de la mousson<br>The Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) is a satellite gravimetry mission, which provides the mean and time-varying global gravity fields. In this thesis, regional terrestrial water storage and sea level variations from GRACE are investigated. Groundwater storage variations (GWS) in North China are estimated from GRACE, and compared with in situ water table observations, groundwater model, and groundwater bulletins. The rate of groundwater depletion in North China based on GRACE and land surface models is 7. 1±1. 0 km3/yr from 2003 to 2010. In addition, GRACE detects obvious seasonal variations of seawater mass in the northern shallow water of South China Sea (SCS). On interannual timescales, sea level fluctuations in the SCS are dominated by the thermosteric effect and driven by El Niño-Southern Oscillation (ENSO) events. For the Red Sea, an annual amplitude of ~18 cm mass-induced SLV is detected from GRACE and steric-corrected altimetry from 2003 to 2011, which is well explained by the water exchange between the Red Sea and the Gulf of Aden, which is driven by the seasonal reversal of monsoon
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Dreher, Stéphane. "Contribution à l'analyse spectrale de la bathymétrie et de la gravimétrie en domaine océanique : apports à l'étude de la rhéologie de la lithosphère de l'atlantique nord-est." Brest, 2000. http://www.theses.fr/2000BRES2056.
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Jallouli, Chokri. "Caractérisation du comportement mécanique de la lithosphère continentale à partir des données gravimétriques : implications géodynamiques pour la chaine panafricaine du Sahara central de l'Afrique (Aïr)." Paris 11, 1989. http://www.theses.fr/1989PA112398.
Full textAbstract:
La région étudiée (l’Air au Niger) fait partie d'une zone qui a enregistré les déformations précambriennes en Afrique. Pour comprendre les phénomènes géodynamiques qui contrôlent les déformations on a étudié le comportement mécanique de la lithosphère à l'aide de l'analyse de la géométrie de sa déformation. Pour cela deux types de modélisation à partir des données gravimétriques et topographiques ont été utilisées: directe et indirecte. L'épaisseur élastique déterminée à partir de ces deux modélisations est comprise entre 20 et 30 km. La rigidité flexurale est donc faible. Cette faible rigidité est due à une activité thermique sous l’Air qui est responsable de l'amincissement de la lithosphère. L'analyse qualitative et la modélisation directe montre que le signal gravimétrique s’explique bien par un modèle de flexure d’une plaque fracturé sous l'Air. Une ancienne subduction (Panafricaine) est proposée. Ces résultats révèlent donc que le phénomène thermique est mis en place dans une zone d'interaction entre deux plaques. Les observations géologiques montrent aussi que le volcanisme est lié à la fracturation et aux zones de faiblesses. Par conséquent, la mise en évidence d'une discontinuité lithosphérique dans l'Air et la présence d’une activité thermique responsable de l'amincissement lithosphérique et du volcanisme suggère que cette activité thermique est liée à un phénomène lithosphérique.
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Adjaout, Abdelhamid. "Validation des mesures de gravité en mer : détermination du géoïde gravimétrique au large du Japon et détection du courant Kuroshio." Observatoire de Paris (1667-....), 1994. https://theses.hal.science/tel-01958570.
Full textAbstract:
Le but de cette thèse est la validation des données gravimétriques marines. Le premier chapitre est une revue des principes de la mesure de gravité en mer, des différents types d'appareils utilisés et des sources d'erreurs. Un modèle de validation et d'ajustement des données fondé sur l'examen et la minimisation des différences de mesures aux points de croisement (à l'intérieur d'une croisière et/ou entre diverses croisières), est proposé au deuxième chapitre. Le troisième chapitre est l'application de ce modèle aux données gravimétriques au large du Japon. Plus d'un demi-million de mesures de 173 croisières ont ainsi été ajustées. Un géoïde gravimétrique est ensuite calculé par trois méthodes : collocation, formule de stokes et transformation de Fourier puis comparé avec les travaux antérieurs. Afin d'estimer la précision de notre géoïde gravimétrique, un nouveau géoïde altimétrique a été calculé à partir d'un an de données du satellite Topex/Poséidon, d'un an du satellite Geosat et un cycle de mesures du satellite ERS-1. Le dernier chapitre traite de la détection de la signature du courant Kuroshio à partir de la différence entre le géoïde gravimétrique et la surface instantanée de l'océan sous les traces de Topex/Poséidon. La mise en évidence du courant et de ses variations saisonnières est meilleure qu'à partir des précédents modèles.
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Pajot, Gwendoline. "Caractérisation, analyse et interprétation des données de gradiométrie en gravimétrie." Phd thesis, Institut de physique du globe de paris - IPGP, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00341117.
Full textAbstract:
La mesure des dérivées spatiales du champ de pesanteur, ou gradiométrie en gravimétrie, est née au début du XXe siècle avec la balance de torsion d'Eötvös, premier gradiomètre. Utilisée avec succès pour la prospection géophysique, cette technique fut cependant délaissée pour un temps au profit de la gravimétrie, plus facile et moins coûteuse. Cependant, les développements instrumentaux en gradiométrie ont continué, et les gradiomètres actuels permettent la mesure simultanée des gradients de pesanteur dans trois directions indépendantes de l'espace. La gradiométrie en gravimétrie connaît ainsi une renaissance, et l'Agence Spatiale Européenne lancera en 2008 le satellite GOCE, avec à son bord le premier gradiomètre spatial, permettant la cartographie globale de la pesanteur avec une résolution spatiale sans précédent. Cette étude est consacrée au signal de gradiométrie en gravimétrie, de l'acquisition des données à leur interprétation. Plus spécifiquement, dérivant d'un même potentiel, l'accélération de la pesanteur et ses dérivées peuvent être considérées comme des mesures interdépendantes d'une même quantité. Nous avons élaboré une méthode permettant, en exploitant cette redondance, de réduire le bruit dans les données de gradiométrie et, plus efficacement, dans celles de gravimétrie. Nous utilisons également une propriété spécififique des gradients de pesanteur, l'existence d'invariants scalaires combinant les différents gradients, que nous relions à la géométrie des sources à l'origine des anomalies de pesanteur. Nous avons ainsi développé une méthode, complémentaire à la déconvolution d'Euler des données de gravimétrie, qui améliore la localisation de ces sources.
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Sibille, Laurent. "Etude par gravimétrie, fluorimétrie et calorimétrie de solutions de la protéine lysozyme cristallisant en structure quadratique : Texte imprimé." Toulouse, INSA, 1994. http://www.theses.fr/1994ISAT0050.
Full textAbstract:
Nous presentons une etude experimentale des interactions proteine/anions et proteine/proteine dans le cas du lysozyme cristallisant a ph constant. Disponible en grandes quantites, le lysozyme est couramment choisi pour etablir les principes fondamentaux de croissance cristalline propres aux proteines. Un modele mathematique est developpe pour decrire le processus d'evaporation lors de la croissance de cristaux de proteines par diffusion de vapeur. Nous comparons les resultats obtenus au laboratoire et sous gravite reduite. Une technique fluorimetrique nous permet d'etablir un lien direct entre la saturation des sites basiques du lysozyme par les anions chlorure de l'agent cristallisant nac1 et la desolubilisation de la proteine par agregation. Nous suivons la cinetique de fixation des anions et etablissons leur relache partielle au cours de l'agregation puis de la cristallisation des macromolecules. Nous utilisons un microcalorimetre differentiel a conduction de chaleur concu au laboratoire pour caracteriser les echanges exothermiques dus a la fixation des anions chlorure par le lysozyme et au phenomene d'agregation. Enfin, le calcul de certaines grandeurs thermodynamiques fondamentales nous permet de discuter la validite d'un scenario decrivant les interactions entre divers constituants de solutions proteiques cristallisantes en presence d'agents ioniques
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Moradi, Ayoub. "Multi sensor study of hydrological changes in Caspian sea." Paris 7, 2014. http://www.theses.fr/2014PA077137.
Full textAbstract:
Le changement climatique mondial a provoqué des changements considérables dans le niveau moyen de l'eau de mer durant les dernières décennies. Ce sont des changements dans la suite de changements dans la quantité de précipitations et le modèle, et aussi par les variations de température de l'eau elle-même. Comme le lac du grand monde, le niveau de la mer Caspienne de l'eau montre d'importantes fluctuations qui ne sont pas clairement connus ou prédits. C'est une question clé, le suivi de l'hydrologie des terres dans la mer Caspienne, avec ses dynamiques particulières. Afin de suivre le niveau de la mer, in situ mesure, en particulier mesure de marégraphe, l'habitude d'être la pratique la plus courante. Cependant, de nos jours pour plus de 50 ans, la Terre a été observée depuis l'espace, ce qui nous permet de recueillir des informations hydrologiques sans précédent. L'imagerie par satellite, peut être utilisé pour surveiller le changement dans le bord de lac, qui peut être lié au niveau d'eau. En particulier, les données Spectroradiomètre Imageur à Résolution Modérée (MODIS) sont de la meilleure série de données pour les grands plans d'eau intérieurs. Altimétrie spatiale a permis d'obtenir une couverture globale et homogène de surveillance du niveau de la mer. Estimations altimétriques sont des échantillons de points et avec quelques cm de précision. Plus récemment, l'espace gravimétrie a profondément transformé ce que nous savons au sujet de la distribution de l'eau à la surface de la Terre et sa variabilité dans le temps. Il recueille des renseignements sur une partie importante de la distribution de l'eau que l'altimétrie ne peut pas atteindre. Espace gravimétrie nous permet de déterminer la distribution des temps de masse variable dans la région du lac. Bien que l'altimétrie offre une résolution de points, la résolution spatiale de la gravimétrie spatiale est très grossière. Dans ce travail, nous avons étudié l'utilisation de quelques méthodes spatiales indépendants pour la détermination de la fluctuation du niveau des plans d'eau intérieurs. Nous avons estimé, sur la base de ces méthodes, l'évolution dans le temps du niveau de la mer Caspienne et la variation de volume de l'eau au cours de la dernière décennie. Les différentes méthodes doivent être corrigées afin d'obtenir les mêmes mesures tels qu'ils sont effectivement ne mesurent pas les mêmes quantités physiques. Certaines données secondaires sont nécessaires pour ces corrections. Les principales différences sont causés par l'élément thermohaline de la variation du niveau de l'eau, qui n'affecte pas les mesures de la mission GRACE, et les déformations de la terre sous le lac, qui est causée par la charge de surface. Il est possible de mesurer les déformations par interférométrie SAR. Transformations nécessaires sont appliquées nous permettre d'exprimer les différents résultats en termes de la même grandeur physique, afin de les comparer<br>Global climate change caused considerable changes in the mean sea water level in last decades. This changes are in the result of changes in the precipitation amount and pattern, and also by variations in water temperature itself. As the largest world's lake, water level of the Caspian Sea shows significant fluctuations which are not clearly known or predicted. It is a key question, the monitoring of the land hydrology in the Caspian Sea, with its particular dynamics. In order to monitor the sea level, in-situ measuring, in particular tide gauge measuring, used to be the most common practice. However, nowadays for more than 50 years, the Earth has been observed from space, allowing us to gather unprecedented hydrologie information. Satellite imagery, can be used to monitor the change in the lake border, which can be linked to the water level. In particular, Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) data are of the best dataset for large inland water bodies. Space altimetry has allowed to gain global and homogeneous coverage of sea¬level monitoring. Altimetry estimations are by point samples and with a few cm precision. More recently, space gravimetry has deeply transformed what we know about the water distribution at the Earth' s surface and its time variability. It collects information on an important part of the water distribution that the altimetry cannot reach. Space gravimetry allows us to determine the time variable mass distribution in the Lake area. Although altimetry provides a point resolution, the spatial resolution of the space gravimetry is very coarse. In this work we investigated the use of a few independent spatial methods for the determination of the level fluctuation of inland water bodies. We estimated, based on those methods, the time evolution of the Caspian Sea level and its water volume variation over the last decade. The various methods need to be corrected in order to obtain the same measurements as they are actually not measuring the same physical quantifies. Some secondary data are necessary for these corrections. The main differences are caused by the thermohaline component of the water level change, which does net affect the measurements from the GRACE mission, and the land deformations under the lake, which is caused by the surface load. It is possible to measured the deformations by SAR interferometry. Required transformations are applied allowing us to express the different results in ternis of the same physical quantity, in order to compare them
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Abdelfettah, Yassine. "Inversion conjointe des données magnétotelluriques et gravimétriques : application à l'imagerie géophysique crustale et mantellique." Phd thesis, Université de Bretagne occidentale - Brest, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00424413.
Full textAbstract:
Pour mieux comprendre les résultats géophysiques en termes de géologie, il est important d'utiliser différents types de données acquises par plusieurs méthodes. Une seule méthode géophysique n'a pas nécessairement la résolution suffisante pour expliquer la géologie. Avec une seule méthode, il peut être difficile de donner un sens géologique aux anomalies observées dans les modèles. L'inversion conjointe, en revanche, est une approche permettant de combiner des données de différentes natures. L'inversion conjointe peut être réalisée de deux façons : structurale ou pétrophysique. On peut subdiviser les inversions conjointes en deux groupes : l'inversion conjointe de méthodes sensibles au même paramètre physique comme les sondages électriques DC-DC et AC-DC, et l'inversion conjointe de méthodes sensibles aux paramètres de natures différentes, comme la gravimétrie et la sismique ou la sismique et la magnétotellurique (MT).Dans ce travail de thèse, je présente la solution de l'inversion conjointe de données MT et gravimétriques. La bonne résolution verticale mais la faible couverture spatiale des données MT peuvent être complémentaire des données gravimétriques qui possèdent une excellente couverture spatiale mais une faible résolution verticale.Le problème qui se pose dans l'inversion conjointe de données de différentes natures, est comment relier les différents paramètres. Des formules analytiques entre les vitesses sismiques et les densités ou entre les résistivités électriques et les densités sont destinées à des études spécifiques. En général, il n'est pas évident de relier les paramètres par des relations pétrophysiques. Par conséquent, il est nécessaire de développer des algorithmes qui n'imposent pas de relation spécifique entre les paramètres. L'approche d'inversion conjointe présentée ici est assez générale. Je pose une fonction de condition géométrique (GCF) sous laquelle les paramètres varient dans le même domaine pour imager les mêmes milieux.La méthodologie développée durant cette thèse est testée et validée sur des modèles synthétiques. Une application est réalisée sur les données réelles acquises dans la région de Turkana, Nord Kenya, une branche du Rift Est Africain. Les résultats obtenus ont permis de confirmer certaines conclusions apportées par les résultats de la sismique réflexion et d'apporter de nouvelles informations. L'étude a permis, en effet, de mettre en évidence deux Bassins en forme de demi-graben et de déterminer l'épaisseur des basaltes, jusque là inconnus. Une stratigraphie est proposée pour les bassins de Turkana et de Kachoda. Concernant l'étude de la lithosphère, nos résultats montrent une croûte très hétérogène et un manteau supérieur homogène. Deux anomalies (conductrices et moins denses) ont été mises en évidence entre la croûte inférieure.Ces anomalies peuvent être des zones de fusion partielle à priori sont déconnectées du manteau supérieur ou s'est initié la fusion.
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Hector, Basile. "Caractérisation hydrogéophysique multi-échelles et dynamique des stocks d'eau souterrains d'un bassin versant en zone soudanienne de socle : apport de la gravimétrie." Thesis, Strasbourg, 2014. http://www.theses.fr/2014STRAH007/document.
Full textAbstract:
Le stock d’eau, ses variations temporelles et leurs répartitions spatiales, sont des grandes inconnues du cycle hydrologique d’Afrique de l’Ouest. Les trois principaux types de gravimètres actuels (un gravimètre relatif supraconducteur –SG–, un microgravimètre relatif –CG5–, et un gravimètre absolu –FG5–) ont été déployés sur un bassin versant élémentaire de l’observatoire AMMA-CATCH de l’Ouémé supérieur (Bénin), représentatif d’un milieu cultivé de la zone soudanienne. Conjointement, un important dispositif de suivi hydrologique (piézométrie, sonde à neutrons) a été mis en place, ainsi que des mesures de géophysique de proche surface (mesures électriques, électromagnétiques et résonance magnétique des protons –RMP–) pour la caractérisation des aquifères. Ces travaux font état des apports de la gravimétrie pour 1) la détermination de la porosité de drainage en zone de socle hétérogène, 2) le suivi des variations de stock d’eau intégrées à l’échelle d’appréhension des gravimètres (parcelle de 100m de côté) et 3) l’identification de processus hydrologiques liés à la redistribution interne au sein du bassin versant et à la genèse des écoulements<br>Water storage, together with its temporal and spatial variations, are major unknowns of the West African hydrological cycle. The three main gravimeter types (a relative superconducting gravimeter –SG–, a relative microgravimeter –CG5–, and an absolute gravimeter –FG5–) have been set up on an elementary catchment of the Upper Ouémé (Benin) AMMA-CATCH observatory, considered as a typical cultivated environment of the Sudanian area. Hydrological monitoring (water table, neutron probe) and near surface geophysics (electrical, electromagnetic, magnetic resonance soundings –MRS–) have been developed jointly, for aquifer characterization. This work states on the inputs provided by gravimetry on 1) specific yield determination in heterogeneous basement area, 2) the monitoring of water storage changes at the gravity measurements scale (100m square plot) and 3) hydrological processes identification, linked to internal catchment redistribution and streamflow generation
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Tiberi, Christel. "Rifts de Corinthe et d'Evvia (Grèce) : structure lithosphérique par tomographie télésismique et gravimétrie." Paris 7, 1999. http://www.theses.fr/1999PA077236.
Full textAbstract:
En 1996, un reseau sismologique temporaire d'environ 40 stations a ete installe dans la region des rifts de corinthe et d'evvia (grece). Dans cette etude, nous avons procede a une inversion tomographique sur 177 teleseismes, afin de contraindre les structures lithospheriques associees a ces rifts. 2319 premieres arrivees, pointees par cross-correlation multiple, ont ete inversees par deux methodes (ach et non-lineaire). Deux caracteristiques ressortent des inversions : une anomalie de vitesse rapide, visible de 70 a 200 km de profondeur, est rattachee a la plaque plongeante africaine, et on observe des anomalies de vitesse superficielles dans les 40 premiers kilometres de notre modele. Des tests synthetiques montrent que la plaque africaine est presente apres 200 km de profondeur, et que les anomalies superficielles sont dues a des structures reelles, non a des artefacts. Trois hypotheses sont proposees pour les expliquer : un epaississement crustal provenant des hellenides au sud-ouest de notre reseau, un amincissement crustal sous la cote nord du golfe de corinthe, l'influence de nappes geologiques. Afin de contraindre ces structures, une inversion gravimetrique a ete faite, et donne les variations topographiques possibles du moho. Les resultats obtenus sont coherents avec ceux de la tomographie, notamment deux amincissements crustaux (4 km) de chaque cote du golfe de corinthe se correlent avec l'emplacement de vitesses rapides. Nous interpretons ces remontees possibles du manteau comme provenant d'instabilites lithospheriques creees par l'extension egeenne au miocene. Ces remontees auraient pu favoriser l'initiation et la position actuelle du golfe de corinthe. Les conditions aux limites a l'ouest du golfe pourraient expliquer le decalage entre le golfe et la remontee mantellique au nord. Ce decalage est coherent avec l'existence d'une faille subhorizontale a 10 km de profondeur, deja proposee par des etudes sismologiques anterieures.
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Tirel, Céline. "Dynamique de l'extension des domaines continentaux épaissis : dômes métamorphiques et écoulement de la croûte ductile." Rennes 1, 2004. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008497.
Full textAbstract:
Les dômes métamorphiques extensifs associés à des détachements résultent de l'extension des domaines continentaux épaissis et thermiquement relaxés. La modélisation numérique et analogique montre que les dômes se forment en deux étapes : la striction de la croûte supérieure fragile et l'amplification du dôme, accommodée par un fluage de la croûte ductile. Contrairement à ce qui est généralement admis, les détachements ne s'initient pas au début de l'extension, mais résultent d'une évolution progressive de la déformation. Le style de déformation du domaine égéen est analysé à partir du calcul de l'épaisseur crustale en gravimétrie. Les variations d'épaisseur crustale résultent d'un processus d'extension en deux étapes. A l'Oligo-Miocène, l'effondrement gravitaire conduit à un amincissement crustal de 100% et à la formation des dômes. Au Pliocène, l'extrusion de l'Anatolie modifie la cinématique extensive avec des zones de déformation plus localisées.
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Mémin, Anthony. "Modélisation des variations géodésiques induites par la fonte des glaciers : séparabilité des effets des déglaciations passée et actuelle." Strasbourg, 2011. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2011/MEMIN_Anthony_2011.pdf.
Full textAbstract:
Nous modélisons les déformations élastiques terrestres dues au changement actuel de l'épaisseur des glaciers et étudions comment, dans les observations, elles peuvent être séparées des déformations visco-élastiques suivant la déglaciation du Pléistocène. A partir des variations de l'épaisseur des glaciers du massif du Mont Blanc nous montrons que les variations d'inclinaison du sol peuvent être suivies par des inclinomètres hydrostatiques longue base. Utilisant 6 modèles de fonte actuelle au Svalbard, Norvège, et la déformation visco-élastique qui résulte de la dernière grande déglaciation, nous obtenons qu'une diminution de 25 km3/a du volume des glaciers permet d'expliquer les observations au sol. Toutefois, l'analyse des solutions de la mission de gravimétrie spatiale Gravity Recovery And Climate Experiment conduit à une variation de volume comprise entre -18 et -5 km3/a. La forte topographie de cette région ne peut être négligée pour expliquer les deux types d'observations. L'absence de topographie, l'utilisation des observations sol et la prise en compte de deux rapports théoriques, caractérisant les déformations visqueuses et élastiques, permettrait de séparer dans les observations les effets induits par les changements actuels et passés des masses de glace. La topographie peut faire varier un des rapports. Le contexte de glaciation/déglaciation passée et actuelle permet alors d'estimer un domaine de valeurs possibles pour ce rapport. Enfin, la perte et le gain de glace sont évalués en Antarctique où les variations de gravité vues par GRACE et de hauteur altimétrique observées sont associées aux changements de l'épaisseur de la calotte<br>We model the elastic deformations of the Earth due to current change of the thickness of the glaciers and study how, in the observations, they can be separated from the visco-elastic deformations subsequent to the Pleistocene deglaciation. We show from the variations of the thickness of the glaciers of the Mont Blanc area that the variations of the ground tilt can be monitored with ong base hydrostatic tiltmeters. Using 6 models of ice thinning in Svalbard, Norway, and the visco-elastic deformation due to the Pleistocene deglaciation we obtain a decrease of 25 km3/yr for the volume change of the glaciers, which does not explain the ground observations. However, analysing the solutions of the space gravimetry mission Gravity Recovery And Climate Experiment leads to a volume change ranging between -18 and -5 km3/yr. The topography of that region cannot be neglected to explain both ground and space observations. The absence of topography and use of ground observations and two theoretical ratios, for the viscous and elastic deformations, could lead to the separation in the observations of the effects induced by past and current ice-mass changes. The topography can change one of these ratios. The current and past glaciation/deglaciation context provides a range of possible values for this ratio. Finally, the loss and gain of ice are confirmed in Antarctica where space gravity and altimetry observations are assumed to be induced by the change of the thickness of the ice cap
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Foudil-Bey, Nacim. "Développement d'outils d'interprétation de données géophysiques." Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0142/document.
Full textAbstract:
Les méthodes géophysiques aéroportées sont très utilisées pour la prospection du sous-sol à l'échelle régionale, permettant ainsi de couvrir de grandes surfaces en particulier les zones difficiles d'accès. Le sujet de thèse concerne le développement de techniques d'interprétation des données géophysiques pour le problème des ressources naturelles et de l'environnement. La première partie de cette thèse concerne le développement d'une méthode de calcul direct des composantes des champs gravimétrique et magnétique à partir d'une structure (corps) géologique modélisé(e) par une grille à base de tétraèdres, ce qui permet de représenter des modèles géologiques très complexes particulièrement en présence de zones faillées et hétérogènes avec un nombre d'éléments optimal. Plusieurs techniques d'inversions utilisent des contraintes mathématiques pour la résolution du problème inverse en modélisation. Ces contraintes permettent de réduire le nombre de modèles possibles. Cependant les solutions proposées appelées aussi « le modèle le plus probable » présentent des solutions lisses, ce qui est loin de représenter la réalité géologique. Pour éluder ce problème, les deuxièmes et troisièmes parties de la thèse proposent des améliorations majeures du processus d'inversion par l'utilisation des méthodes géostatistiques telles que la Simulation Gaussienne Séquentielle ou la Co-Simulation dans le cas d'une inversion conjointe afin d'estimer les probabilités a posteriori des modèles simulés. La quatrième partie de ce mémoire présente une alternative à la simulation de plusieurs variables. L'apprentissage du réseau de neurones supervisé par un certain nombre de points permet d'établir une relation entre les différentes variables<br>In recent years with the technology developments, airborne geophysical methods (gravity, magnetic, and electromagnetic) are widely used in the natural resource exploration at the regional scale. It covers large areas particularly in the areas with difficult access. The first part of this thesis consist on the development of new forward modeling algorithm for the calculation of the components of the gravity and magnetic fields based on a tetrahedron grid. The tetrahedral mesh allows the representation of very complex geological models holding many heterogeneous and faulted zones with an optimal number of elements, this reduces significantly the time calculation. Several inversion techniques use mathematical constraints for the resolution of the inverse problem in order to reduce the number of possible models. However the proposed solutions called also "the most probable model" provide a smooth solutions that cannot represent the geological reality. To circumvent this problem in the second and the third parts of this thesis, we made two major improvements. The first, we integrate Sequential Gaussian Simulation into the inversion procedure to determine a possible distributions of a single property. The second is that we used the Co-Simulation in the case of joint inversion to estimate a posteriori probabilities of the simulated models. The last part of this thesis presents an alternative to the several variables simulation, supervised learning of neural networks allows to establish a relationship between the different variables
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Acremont, Elia d'. "De la déchirure continentale à l'accrétion océanique : ouverture du Golfe d'Aden." Paris 6, 2002. http://www.theses.fr/2002PA066383.
Full text
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Rjiba, Amira. "Etude géophysique des systèmes d’effondrement en pull-apart en position d’avant chaîne de la région d’Oulad Boughanem- Kalaat Senam- Kalaa Khesba (Centre Ouest de la Tunisie) : géométrie, jonctions et ressources." Thesis, Rennes 1, 2019. http://www.theses.fr/2019REN1B063.
Full textAbstract:
L’étude des systèmes d'effondrement en position d’avant chaîne de la région d’Oulad Boughanem - Kalaat Senam - Kalaa Khesba (Centre-Ouest de la Tunisie) est menée, à partir des données de puits pétroliers et des investigations sismiques et gravimétriques. Cette région se caractérise par un agencement de grabens en système de pull-apart dont les jonctions sont jalonnées par des formations triassiques salifères. Les données géophysiques acquises, ont fait l’objet d’une analyse détaillée afin de mieux imager les structures de subsurface et de distinguer les éléments associés à une « tectonique subtile » des structures. Dans une première partie, l’étude porte sur les variations des faciès ainsi que l’organisation des structures profondes sur la base de corrélations lithostratigraphiques. Afin de mieux comprendre la structuration de ces grabens en subsurface, la deuxième partie est dédiée à l’analyse, l’interprétation des données gravimétriques et sismiques disponibles et à la construction d’un modèle 2.5D du graben Kalaat Senam. La combinaison des différents résultats géophysiques issus du traitement et de l'interprétation de l’ensemble de l’information disponible, montre (i) en gravimétrie, après différents types de traitements: calcul de prolongements vers le haut, de dérivée Tilt-derivative, TDX, dérivée horizontale totale (MGH/ SED)), montre l’existence de failles de direction NW-SE, NNW-SSE à NS et NE-SW à EW ; des sources à 4 km de profondeur et des structures "syn-graben cachées", et (ii) en sismique un dédoublement des séries d’âge Eocène-Paléocène (formations El Haria, Chouabine et El Garia), avec un chevauchement remarquable en sub-surface d’âge Mio-Plio-Quaternaire, et un plis-faille au sein du graben Kalaa Khesba. La tectonique syn-graben et la jonction inter-graben ont joué un rôle majeur dans la genèse des plis, des failles, ainsi que la mise en place des corps salifères. A la lumière de l’analyse des données géophysiques et la modélisation du système, des pistes d’améliorations de l’interprétation de la structure géologique du sous sol sont proposées en vue d’orienter les futures explorations<br>The study of grabens in the forward position of the region of Oulad Boughanem - Kalaat Senam - Kalaa Khesba (Central West of Tunisia) is conducted, based on oil well data and seismic and gravimetric investigations. This region is characterized by a combination of grabens in a pull-apart system whose junctions are marked by saliferous triassic formations. The acquired geophysical data was subjected to a detailed analysis in order to better picture subsurface structures and to distinguish the elements associated with “subtle tectonics” from structures. In the first part, the study focuses on the variations of facies as well as the organisation of deep structures on the basis of lithostratigraphic correlations. In order to better understand the structure of these grabens in subsurface, the second part is dedicated to the analysis, the interpretation of the available gravimetric and seismic data and the construction of a 2.5D model of the Kalaat Senam Graben. The combination of the different geophysical results obtained from the processing and the interpretation of all available information, shows (i) in gravimetry, after different types of treatments: calculation of extensions upwards, Tilt-derivative derivative, TDX, total horizontal derivative (MGH/ SED)), shows the existence of directional faults NW-SE, NNW-SSE to NS and NE-SW to EW; sources at 4 km of depth and "hidden syn-graben" structures, and (ii) In seismic, a split of the Eocene-Paleocene age series (El Haria, Chouabine and El Garia formations), with a remarkable overlap in sub-surface Mio-Plio-Quaternary age, and a thrust and strike-slip in the Graben Kalaa Khesba. Syn-graben tectonics and the inter-graben junction played a major role in the genesis of folds, faults, as well as the placement of saliferous bodies. In the light of the analysis of the geophysical data and the modelling of the system, ways of improving the interpretation of the geological structure of the subsoil are proposed in order to guide future explorations
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Frappart, Frédéric. "Hydrologie spatiale : développement d'applications pour l'utilisation de la télédétection sur les grands bassins fluviaux." Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30013.
Full textAbstract:
Les techniques de télédétection spatiale constituent un apport majeur pour l'étude des variations de masses d'eau dans les grands bassins fluviaux, en permettant un suivi homogène de ces fluctuations dans l'espace et dans le temps. L'objectif de cette thèse a été de développer de nouvelles applications hydrologiques au moyen des mesures spatiales acquises par différents types de mission satellitaire : altimétrie radar, imagerie satellitaire, gravimétrie spatiale. L'altimétrie spatiale offre la possibilité d'étudier les variations de niveau d'eau des grands fleuves, des lacs et des zones d'inondation, garantissant ainsi une surveillance continue et globale des eaux de surface. Elle donne aussi accès à des produits hydrologiques nouveaux comme le profil hydrologique ou la pente des fleuves. Elle permet en outre de définir des réseaux limnimétriques nivelés, dont les stations peuvent être définis tant sur les fleuves que sur les zones d'inondation, complémentaires des réseaux in-situ. Combinée à l'imagerie spatiale, l'altimétrie satellitaire a été utilisée pour déterminer les variations de volume d'eau dans les grands bassins fluviaux. Ces paramètres revêtent, en effet, une importance fondamentale pour les hydrologues car le premier est à la base des études hydrodynamiques et le second apporte des contraintes sur la répartition des masses d'eau entre zones inondées et réseau hydrographique, avec des applications au transport des sédiments et à la disponibilité des ressources en eau à l'échelle régionale. Des exemples d'utilisation de ces techniques sont présentés pour les bassins amazoniens et du Mékong. La mission de gravimétrie spatiale GRACE, lancée en mars 2002, fournit, quant à elle, les variations spatio-temporelles des stocks d'eaux continentales (eau des sols et manteau neigeux) et de paramètres hydrologiques dérivés comme l'évapotranspiration. Une analyse de l'évolution des stocks d'eau et de neige est présentée à partir des premiers géoïdes mensuels issus de la mission GRACE, aux échelles globale et régionale, ainsi que le calcul du paramètre d'évapotranspiration, à l'échelle du bassin versant. Ces résultats sont comparés à la variation des volumes d'eau de surface obtenue précédemment pour le bassin du Mékong<br>Remote sensing can be considered as an important tool for studying the variations of water masses in large river basins due to a homogeneous sampling both in space and time. The objective of this PhD thesis was to develop new hydrological applications using measurements acquired by various types of satellite mission: radar altimetry, satellite imagery, gravimetry from space. Space altimetry is commonly used to study time variations of water level of large rivers, lakes and flooded zones. New hydrological products such as hydrological profiles or river slopes. Levelled limnimetric networks can thus be defined, with gauge stations on the rivers as well as on the flooded zones. Used in combination with imagery from space, satellite altimetry can be used to determine surface water volume variations in large river basins. These parameters are fundamental for hydrologists because hydrological profiles are necessary for hydrodynamic studies and distribution of water volume variations constrains the distribution of water masses between flooded zones and hydrographic network. Examples of use of these techniques are presented for the Amazon and the Mekong basins. In March 2002, a new generation of gravity missions was launched: the Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) space mission. The objective of GRACE is to measure spatio-temporal variations of the gravity field with an unprecedented resolution and precision, over time scales ranging from a few months to several years. As gravity is an integral of mass, these spatio-temporal gravity variations represent horizontal mass redistributions only to the extent they are assumed to be caused by surface water changes. On time scales from months to decades, mass redistribution mainly occurs inside the surface fluid envelopes (oceans, atmosphere, ice caps, continental reservoirs) and is related to climate variability. An analysis of the evolution of water and snow mass is presented using the first monthly geoids from the GRACE mission, at global and regional scales, as well as the estimation of evapotranspiration rate at basin scale. These results are compared with surface water volume variations previously obtained for the Mekong basin
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Deville, Sabrina. "Caractérisation de la zone non saturée des karsts par la gravimétrie et l'hydrogéologie." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00829346.
Full textAbstract:
Les aquifères karstiques constituent l'essentiel des ressources en eau du pourtour Méditerranéen. Au-delà de la zone saturée de ces systèmes, la zone non saturée constitue une entité importante quant au transfert et au stockage temporaire de l'eau. La structure et le fonctionnement de cette entité du karst sont complexes et mal connus à cause du processus de karstification qui hiérarchise la circulation hydrodynamique en son sein. Dans cette étude nous utilisons des méthodes géodésiques et hydrogéologiques afin d'observer de façon directe et de quantifier les processus de transfert et de stockage de la zone non saturée. Les mesures gravimétriques en surface et profondeur sur différents systèmes karstiques ont permis de quantifier les variations du stockage en eau saisonnier dans la zone non saturée. La gravimétrie différentielle montre que ces variations sont réparties dans les quelques premiers mètres de la zone non saturée. Il semble, de plus, que la capacité de stockage de la zone non saturée soit fonction de la lithologie de l'encaissant (calcaire et dolomie). Enfin, des observations directes du flux d'eau en zone non saturée ont été effectuées par le biais de mesures dans différentes cavités. Nous montrons que certaines caractéristiques du flux d'eau en zone non saturée, comme la présence d'un flux bipolaire lent-rapide, peuvent être généralisées quelque soit la profondeur de mesure et la surface d'impluvium. La modélisation de ce flux, à partir d'un schéma simple, a montré la complexité des processus de transfert engendrés au sein de la zone non saturée.
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Collot, Jean-Yves. "Obduction et collision : exemples de la Nouvelle-Calédonie et de la zone de subduction des Nouvelles-Hébrides." Paris 11, 1989. http://www.theses.fr/1989PA112401.
Full textAbstract:
Deux cas particuliers d'évolution de la lithosphère océanique aux frontières de plaques sont examinés en utilisant les méthodes modernes de la géophysique marine. Le premier est celui de l'abduction d'une nappe ophiolitique sur un fragment continental en Nouvelle-Calédonie et le second celui de la déformation de la lithosphère de l'arc insulaire des Nouvelles-Hébrides en réponse à la collision d'aspérités topographiques portées par la plaque plongeante. La nappe ophiolitique de Nouvelle-Calédonie s'est mise en place tectoniquement à l'Eocène supérieur sur un substratum permien à éocène supérieur. Notre étude montre que cette ophiolite, épaisse au maximum de 10 km, résulte de l'obduction d'un fragment de lithosphère océanique du bassin des Loyauté adjacent à la Nouvelle-Calédonie. Cette abduction se serait accomplie sur environ 800 km, le long de la ride de Nouvelle-Calédonie, sans faire intervenir de collision continent-arc ou continent-continent. Nous discutons du contexte géodynamique de l'ophiolite au moment de sa rupture et de son abduction. La Zone d'Entrecasteaux (DEZ) et le Massif Ouest Torres sont deux aspérités topographiques sous-marines hautes de 1000 à 3000 rn qui entrent en collision et subductent sous l'arc insulaire des Nouvelles-Hébrides à 10 cm/an. La DEZ est légèrement oblique à la direction de convergence des plaques de telle façon qu'elle balaye l'arc vers le Nord à environ 2. 5 cm/an. L'analyse des structures de la plaque plongeante et de l'arc des Nouvelles-Hébrides centrales suggère que la déformation résultant d'une collision peut se développer dans des directions opposées. Dans le cas de la subduction/collision de la DEZ, la déformation se développe sur l'arc et affecte la marge qui s'épaissit et se soulève de 3 à 4 mm/an depuis le Pliocène terminal, le bassin intra-arc qui se fracture et subside et la zone arrière-arc qui se comprime et tend à chevaucher la bassin marginal adjacent. A l'opposé au sud de cette zone de collision, dans une région précédemment balayée par la DEZ, la déformation se développe vers l'océan depuis la marge qui s'effondre, jusque sur la plaque plongeante qui subit un raccourcissement. Bien que des indices d'accrétion sous la marge soient discutés, l'érosion tectonique de cette marge semble être un des phénomènes majeurs résultant de la collision et du balayage d'une aspérité topographique le long de l'arc.
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Abbasi, Madjid. "Etude du traitement de données gravimétriques acquises lors de levés aériens." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00097243.
Full textAbstract:
La méthode classique de traitement des données aérogravimétriques par filtrage fréquentiel ne prend pas en compte les propriétés statistiques des mesures, telles les corrélations, et ne permet pas une estimation aisée des erreurs sur le champ de gravité. Nous avons donc développé une nouvelle méthode de réduction par inversion régularisée au sens des moindres carrés, basée sur la transformation de l'équation différentielle du gravimètre en équation intégrale, qui permet cette estimation. Nous avons appliqué cette nouvelle méthode avec succès à la modélisation du champ de gravité dans le domaine des moyennes longueurs d'ondes sur la partie Sud-Ouest des Alpes avec une précision interne de 3 mGal. Les données utilisées ont été acquises avec un gravimètre « LaCoste & Romberg modèle Air/Sea » lors d'un levé gravimétrique aéroporté réalisé en 1998 dans le cadre du programme national de recherche « GéoFrance 3D ».
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Doerflinger, Erik. "Utilisation de la méthode de positionnement satellitaire GPS pour la détermination précise des altitudes relatives et absolues." Montpellier 2, 1997. http://www.theses.fr/1997MON20072.
Full textAbstract:
La technique spatiale gps (global positioning system) est aujourd'hui l'outil privilegier pour se positionner avec une grande precision (millimetrique a centimetrique sur des distances de plusieurs milliers de kilometres). Cet outil est fondamental aussi bien pour les milieux industriels (grands chantiers, auscultations d'ouvrages d'art) que pour les sciences de la terre (surveillance des risques naturels et quantification des mouvements tectoniques). La composante altimetrique de la mesure gps pose deux problemes particuliers. D'une part, la precision relative de cette composane (denivele) est de deux a dix fois plus faible que celles des composantes planimetriques, et d'autre part, le passage du referentiel gps aux referentiels classiquement utilises pour les altitudes (le geoide) necessite la connaissance precise des hauteurs qui les separent. Apres un bref rappel des fondements theoriques de la technique gps, la premiere partie de notre etude fait le bilan des differentes sources d'erreur affectant les mesures gps differentielles. Dans la seconde partie, nous analysons comment la partie electriquement neutre de l'atmosphere, et plus particulierement la partie humide, retarde la propagation du signal gps. Le delai tropospherique sur le signal est estime par des mesures radiometriques ou indirectement par inversion des donnees gps. Les resultats de deux campagnes de mesures couplees gps/radiometrie realisees sur la ligne de base de 1390 m de denivele, illustrent l'apport des corrections tropospheriques sur la precisions des altitudes relatives. Dans la troisieme partie de cette etude, nous montrons en quoi les altitudes gps obtenues sur des points niveles sont efficaces pour l'estimation precise des surfaces geoidales. Cette methode et celle utilisant les donnees de pesanteur sont appliquees a la technique dite de retrait et restauration, dans le cas critique des regions montagneuses, sur l'exemple des pyrenees orientales.