Hugo Larnier soutiendra sa thèse le mardi 7 février 2017 à 13h.
Titre : "Intégration des données d'observatoires magnétiques dans l'interprétation des sondages magnétotelluriques : Acquisition, Traitement, Interprétation."
Le jury sera composé de (possiblement soumis à de légères modifications à venir) :
- Dominique GIBERT - Université de Rennes - Rapporteur
- Juanjo LEDO - Université de Barcelone - Rapporteur
- Toivo KORJA - Université de Luleå - Examinateur
- Luis RIVERA - Université de Strasbourg - Examinateur
- Aude CHAMBODUT - Université de Strasbourg - Directrice de thèse
- Pascal SAILHAC - Université de Strasbourg - Directeur de thèse
avec :
- Frédéric PERRIER - Institut de Physique du Globe de Paris - Invité
- Guy MARQUIS - Shell - Invité
Résumé :
En géophysique, les méthodes électromagnétiques (EM) permettent la caractérisation de la conductivité électrique du sous-sol, elle-même directement reliée aux caractéristiques physiques des roches comme leur température, leur porosité ou encore leur perméabilité. La conductivité variant sur plu- sieurs ordres de grandeurs, les méthodes EM apportent un éclairage intéressant pour la caractérisation du sous-sol et complémentaire aux méthodes basées sur la densité des roches telles que la géophysique sismique ou la gravimétrie.
En EM, la méthode magnétotellurique (MT) se base sur l'induction de courants électriques dans le sous-sol par des sources naturelles, telles que les orages atmosphériques ou encore l'activité géomagnétique (issue de l'action du vent solaire sur le champ magnétique terrestre). Cette diversité de sources utilisée en MT permet d'investiguer des profondeurs allant de la dizaine de mètres à la centaine de kilomètres et, donc, d'étudier la caractérisation d'aquifères comme les systèmes de collision continentales ou de subduction. La simplicité de mise en oeuvre sur le terrain de la méthode géophysique MT est également un atout dans les environnements difficiles d'accès.
Le travail effectué au cours de cette thèse a principalement porté sur l'acquisition de nouvelles données MT, le développement de nouvelles méthodologies de traitements des données obtenues et leur interprétation en adéquation avec chaque contexte géophysique.
Nous présenterons le développement de méthodologies de détection et caractérisation de sources géomagnétiques et atmosphériques en se basant sur la transformée en ondelettes continues. Les techniques introduites se basent sur les caractéristiques temps-fréquence des ondes observées dans les séries temporelles magnétotelluriques (MT). Nous détaillons en particulier leurs évolutions temporelles et spatiales et l'implication dans les procédures d'acquisitions de données MT. A partir de ces procédures de détection, nous détaillons l'implémentation d'une stratégie de détermination des fonctions de réponse MT basée sur les statistiques robustes, et du bootstrap hiérarchique pour le calcul des incertitudes sur les sondages MT. Nous discutons l'apport de ces méthodes sur l'amélioration des sondages MT.
Deux études de sondages MT sont également détaillées. La première étude MT concerne la caractérisation de la structure géoélectrique située sous l'observatoire magnétique de Chambon- La-Forêt, France. La seconde étude concerne des mesures effectuées dans la vallée de Trisuli au Népal en mars 2016, faisant suite au séisme de Gorkha du 25 Avril 2015. L'objectif de cette campagne est la com- paraison avec une étude effectuée en 1996. Nous discutons des effets topographiques sur les sondages MT et leurs implications sur l'ancien profil de conductivité obtenu. Nous présentons également une nouvelle interprétation de la distribution de conductivité dans le sous-sol de vallée de Trisuli.