JINS

Joint Inversion of Natural-Source geophysical data

Projet financé par l'INSU dans le cadre du programme TELUS/CESSUR 2020.

 

C'est quoi le probleme?

Les méthodes de prospection géophysiques se divisent en deux catégories: les méthodes actives et les méthodes passives. Celles-ci mettent à contribution des sources naturelles de signaux géophysiques: on peut penser à la magnétotellurique (MT), au bruit (ou signal?) microsismique, à la tomographie passive, ainsi qu’aux méthodes potentielles gravimétrie et magnétisme.

Par rapport aux méthodes actives à source contrôlée mises en oeuvre pour l'exploration des ressources du sous-sol (sismique, tomographie électrique, CSEM), les méthodes passives ont la réputation d’avoir une résolution spatiale moindre ce qui rend leur déploiement peu pertinent pour de la prospection à petite échelle ou pour de l’imagerie haute résolution. Ceci dit, on peut se poser la question de la limite de resolution des methodes passives: si on met en place un reseau dense de capteurs et qu'on tire le maximum d'information de nos donnees, quels  "petits" objets peut-on imager fiablement?

De plus, il peut y avoir un intérêt à combiner les méthodes passives en un seul processus d’imagerie pour tirer parti de leurs avantages respectifs. Depuis une dizaine d’années, plusieurs méthodologies d’inversion jointe (connue aussi sous le nom d’inversion multiphysique) ont été proposées par l’industrie et par des équipes universitaires. 

Nous projet vise donc a mettre en oeuvre une strategie de prospection multi-physique basee sur des sources naturelles. De plus, de par leur impact environnemental mineur et leur faible coût, l’utilisation de données géophysiques passives constitue une approche durable à l’exploration et au suivi de l’exploitation des ressources du sous-sol.

Nous allons tester cette approche multi-physique sur un objet connu: la structure de sel de Dessenheim-Weinstetten (DW).

Pourquoi le faire a cet endroit?

La structure de sel de DW fait partie d’un groupe de dômes de sel (Oligocène inferieur/moyen) liés à des failles actives du Fossé Rhénan. Ses caractéristiques géophysiques en font un objet tout désigné pour une expérience-test :

  • Structure déjà imagée par des profils sismiques, donc possibilité de comparer le modèle obtenu par inversion jointe avec les images sismiques
  • Géométrie quasi 2D
  • Contraste fort entre la vitesse et la résistivité du sel et son encaissant sédimentaire
  • Site d’étude en zone rurale permettant une flexibilité sur la topologie d’acquisition

 

Moyens mis en oeuvre

On est gâtés a Strasbourg: nous sommes responsables du parc instrumental EMMOB. De plus, nous avons récemment acquis un jeu de capteurs sismologiques légers (nodes en V.O.). Ce sont ces deux types d'instruments que nous allons déployer.

Dernière heure: juste avant le début de la campagne de terrain, nous avons reçu notre nouvel émetteur électromagnétique! On ne parle pas de source naturelle ici, mais bon c'était trop tentant d'étrenner notre nouvel appareil...