II.1) Sismique réfraction
II.1.1) Traitement de données
Les données obtenues par la sismique réfraction
ont été traitées en deux étapes :
La première étape consiste en cette
nécessité de pointer les premières
arrivées de tous les tirs à l'aide de
l'application PickWin à travers les étapes suivantes :
? Ouvrez le fichier ;
? Renseignez la géométrie ;
? S'il y a lieu, adaptez la visualisation des traces ;
? Pointez manuellement les premières arrivées du
tir chargé ; après pointage, on
construit automatiquement la dromochronique ;
? Enfin, enregistrez la dromochronique.
Répétez l'opération avec tous les autres
tirs. Après pointage, vérifiez les vitesses apparentes. On
obtient alors la Figure 29.
57
Figure 29 : Pointage des premières
arrivées des tirs avec l'application PickWin
La figure 29 présente les dromochroniques
colorées déjà obtenus à partir des
différents pointages des premières arrivées des tirs
1,2...
La seconde étape est l'affichage des courbes
distance-temps avec l'application Plotrefa. On obtient les différentes
dromochroniques sans les traces (Figure 30).
Figure30 : courbes distance-temps obtenues des
pointés des premières arrivées
La figure 30 présente toutes les dromochroniques
colorées construites automatiquement à partir des
différents pointages des premières arrivées des tirs
1,2...
58
Toujours avec l'application Plotrefa, on exécute les
opérations suivantes :
- Importez de la topographie du profil sismique ;
- Créez d'un modèle initial tabulaire multicouche
;
- Lancez l'inversion ;
- Convertissez en modèle multicouche ;
- Lancez d'une nouvelle inversion ;
- Affichez des raies sismiques synthétiques ;
- Mise en page des résultats. Le modèle de vitesse
est ensuite ajusté avec les
informations géologiques pour obtenir un modèle
géologique proche de la réalité
(Figure 31) ;
- Enregistrez des résultats
Figure 31 : modèle de vitesses des couches du
sous-sol III.1.2) Résultats obtenus de la sismique
réfraction
Les vitesses de compression Vp, obtenues du levé de la
sismique réfraction sur les deux profils sont réparties comme
suit :
59
Tableau 3 : Vitesses des ondes de compression
|
Numéro Couche
|
Vitesse VP en m/s
|
|
1
|
500
|
|
2
|
1000
|
|
3
|
1700
|
|
4
|
2500
|
|
5
|
4000
|
(Les détails de ces résultats se trouvent en
annexes 2 ; 3 ; 4 et 5)
Les résultats de la sismique réfraction
permettent de distinguer clairement cinq horizons.
II.2) MASW
II.2.1) Traitement de données
Le traitement a été fait en deux étapes :
La première étape a consisté au filtrage des
signaux sismiques à l'aide de l'application
PickWin, en exécutant les opérations suivantes :
? Ouvrez le fichier ;
? Renseignez la géométrie ;
? S'il y a lieu, adaptez la visualisation des traces. Nettoyez
les données bruyantes grâce
à un filtrage ;
La seconde étape a permis d'avoir l'image (figure 32)
de dispersion en deux dimensions, correspondant à une gamme de
fréquence de 0 à 30 Hz et la courbe de dispersion
représentée par des points rouges sur l'image, avec l'application
Surface Wave Analysis.
60
Figure 32 : image de dispersion en deux dimensions et
la courbe de dispersion obtenues
grâce à l'application
PickWin
Le choix approprié du nombre de couches nous permet
d'obtenir un graphe des vitesses de cisaillement en fonction des
épaisseurs de chaque couche. (Figure 33).
61
Figure 33 : Profil de vitesses des ondes de cisaillement
VS III.2.2) Résultats obtenus de MASW
Les résultats obtenus de MASW, sur les deux profils,
montrent qu'on est en présence d'un terrain formé de cinq couches
réparties comme suit :
Tableau 4 : Vitesses des ondes de
cisaillement
|
Numéro Couche
|
Vitesse VS en m/s
|
|
1
|
367
|
|
2
|
441
|
|
3
|
634
|
|
4
|
1223
|
|
5
|
1543
|
La MASW aboutit aux mêmes modèles de 5 terrains
que la sismique réfraction. En effet, ces deux (2) essais montrent que
le terrain est composé de cinq horizons.
La campagne sismique a consisté en la sismique
réfraction et en MASW sur deux profils. Les traitements des
données présentent cinq couches comportant des vitesses de
compression et des vitesses de cisaillement. Nous pouvons donc dire que :
62
La première couche a une épaisseur variante entre 0
m et 3 m. Ses vitesses d'onde de compression et de cisaillement sont
respectivement de 500 m/s et de 367 m/s.
La deuxième couche d'épaisseur, comprise entre 3 m
à 10 m, est plus prononcée au centre des profils. Elle a une
vitesse d'onde de compression de 1000 m/s et une vitesse d'onde de cisaillement
de 441 m/s.
La troisième couche a une vitesse de compression de 1700
m/s et une vitesse cisaillement de 634 m/s. Elle a également une
épaisseur d'environ 10 m.
La quatrième couche, d'épaisseur d'environ 20 m,
possède une vitesse de compression de 2500 m/s, une vitesse de
cisaillement de 1223 m/s.
Le réfracteur principal, (toit de la couche la plus
profonde), est caractérisé par une vitesse de compression de 4000
m/s et une vitesse de cisaillement de 1543 m/s.
L'examen des résultats obtenus, de l'étude du sol
et des données du forage, (Les détails de ces résultats se
trouvent en annexe 5), nous permet de déduire que le sous-sol de la zone
d'étude se caractérise essentiellement par les formations
suivantes :
Couche 1 est formée de limon ;
Couche 2 est attribuée au sable ;
Couche 3 correspond à de l'argile ;
Couche 4 est attribuée à des arènes de
diorite quartzifère ;
Couche 5 correspond à de la diorite quartzifère.
Tableau 5 : Synthèse des
résultats
|
Numéro de
Couche
|
Lithologie
|
Epaisseurs (m)
|
Vp (m/s)
|
Vs (m/s)
|
|
1
|
Limon
|
0-3
|
500
|
367
|
|
2
|
Sable
|
3-10
|
1000
|
441
|
|
3
|
Argile
|
10-20
|
1700
|
634
|
|
4
|
Arènes de Diorite
quartzifère
|
20-40
|
2500
|
1223
|
|
5
|
Diorite quartzifère
|
40-68
|
4000
|
1543
|
63
NB :
« One thing, at least, I wish to point out. Differentes in
velocity sufficiently great to allow recognition of a boundary between two
rocks need not indicate or be identical with stratigraphic boundaries. For the
phenomen ondoes not depend on petrological contrasts but only on physical
contrasts, a fact that concerns all geophysical methods arid should not be
forgotten by the geologist. Hence seismic discontinuities need not always be
identical with known rock boundaries, but as markers they may greatly assist in
the interpretation of the structures. » Adolf A. T. METZGER, ON S E I
S M I C PROSPECTING page 17
Calculs des modules élastiques
Le sous-sol de la zone d'étude est constitué de
cinq couches différentes. Les constantes d'élasticité
(hormis le coefficient de poisson) dépendent de la densité. Pour
les calculs, nous utiliserons les valeurs des tableaux1 et 2. Ces valeurs,
comprises dans des intervalles, l'application de la formule de Gardner et
All4 permet d'obtenir des résultats proches de celles du
terrain. Les valeurs des densités obtenues permettent de calculer,
respectivement le module de Young, le coefficient du Poisson, le module de
Coulomb et le module d'incompressibilité de chaque couche.
| 
