Soutenance mémoire
RAPPORT DE STAGE pour l’obtention du diplôme d’études approfondies Option : Géophysique Appliquée
Introduction générale
Partie I : DEVELOPPEMENT METHODOLOGIQUE
I.1- METHODOLOGIE ELECTRIQUE
I.1.1- La résistivité électrique des roches
I.1.1.1- Définition
I.1.1.2- Facteurs influençant la résistivité des roches
a- La quantité et la qualité d’eau contenue dans les pores
b- La porosité
c- La tortuosité
I.1.1.3- La loi d’Archie
I.1.2- La méthode de résistivité électrique
I.1.2.1- Historique et principe
I.1.2.2- Théorie élémentaire
a- Potentiel créé pour un courant I injecté en un point de surface
b- Potentiel créé par une injection de courant entre deux électrodes
I.1.2.3- Le dispositif Wenner
a- La fonction de sensibilité
b- Profondeur d’investigation
c- Avantages et inconvénients du dispositif Wenner
I.1.3- Le panneau électrique
I.1.3.1- Principe du panneau électrique
I.1.3.2- Mise en œuvre selon la configuration Wenner
I.1.3.3- Présentation des pseudosections
I.1.3.4- L’inversion des pseudosections
I.1.3.5- Matériels d’acquisition
I.2- METHODOLOGIE TOPOGRAPHIQUE
I.2.1- Définition
I.2.2- Principe et procédés généraux de la topographie
I.2.3- Effet de la topographie sur les données géophysiques
I.2.4- Levés topographiques
I.2.5- Appareils de mesure
I.3- LA REPRESENTATION EN TROIS DIMENSIONS
I.3.1-Compilation des données
I.3.2- Méthode d’estimation de volume de la carrière
Partie II : CONTEXTE GENERAL DE LA ZONE D’ETUDE
II.1 – Situation géographique et administrative
II.2- Situation géologique
II.3- Description des principales formations géologiques présentes dans les sites étudiées
II.4- Sol
II.5- Climat généra
II.6- Relief
Partie III : ESTIMATION VOLUMETRIQUE DES ROCHES MASSIVES EXPLOITABLES SUR LES TROIS CARRIERES : ANDALAMBY, ANKILIBOBO ET EREHETA
III.1- SITE D’ANDALAMBY (PK182)
III.1.1- Présentation du site
III.1.2- Interprétation des levés topographiques et géophysiques
III.1.2.1- Interprétation topographique
III.1.2.2- Interprétation géophysique
III.1.3- Estimation du volume de la roche massive
III.1.3.1 – Carte d’isorésistivité à 4m de profondeur
III.1.3.2 – Carte d’isorésistivité à 8m de profondeur
III.1.3.3 – Carte d’isorésistivité à 12m de profondeur
III.1.3.4- Calcul du Volume exploitable
III.2- SITE D’ANKILIBOBO (PK 325+20)
III.2.1- Présentation du site
III.2.2- Interprétation des levés topographiques et géophysiques
III.2.2.1- Interprétation topographique
III.2.2.2- Interprétation géophysique
III.2.3- Estimation de volume de la roche massive, basalte
III.2.3.1- Carte de résistivité à 4m de profondeur
III.2.3.2- Carte de résistivité à 8m de profondeur
III.2.3.3- Carte de résistivité à 12m de profondeur
III.2.3.4- Calcul du volume exploitable
III.3- SITE D’EREHETA (PK 425+19)
III.3.1- Présentation du site
III.3.2- SITE A
III.3.2.1- Interprétation des levés topographique et géophysiques
a- Interprétation topographique
b- Interprétation géophysique
III.3.2.2- Estimation du volume exploitable
a – Carte des affleurements
b – Carte d’isorésistivité à 2m de profondeur
c- Calcul du volume exploitable
III.3.3- SITE B
III.3.3.1- Interprétation des levés topographique et géophysiques
a- Interprétation topographique
b- Interprétation géophysique
III.3.3.2- Estimation du volume exploitable
a – Carte des affleurements
b- Calcul du volume exploitable
Conclusion générale
Rapport PFE, mémoire et thèse avec la catégorie géophysique appliquée
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DEVELOPPEMENT METHODOLOGIQUE
Plusieurs problématiques jugées peu important en prospection aux moyennes et petites échelles deviennent prépondérantes en prospection de subsurface. A cet égare, on propose d’œuvrer sur des développements méthodologiques portant sur la modélisation et l’interprétation des signaux géophysiques et des données www.chatpfe.com/?s=topographiques, afin de prendre en compte notamment :
– la nature hétérogène de l’objet étudié
– la distribution latérale et en profondeur de cette hétérogénéité, c’est à dire la distribution en trois dimensions (3D).
Pour parvenir à cette fin, on va tout d’abord élaborer les différentes étapes à suivre.
METHODOLOGIE ELECTRIQUE
La résistivité électrique des roches
Définition
La résistivité électrique ρ d’un milieu est la propriété physique qui détermine la capacité de ce milieu à laisser passer le courant électrique.
On exprime la résistivité en ohm-mètre (Ωm), cette unité convenant particulièrement bien comme ordre de grandeur.
Facteurs influençant la résistivité des roches
Plusieurs facteurs affectent la résistivité d’une roche, mais les principaux sont les suivants :
– la quantité et la qualité d’eau contenue dans les pores
– la porosité
– la tortuosité
a- La quantité et la qualité d’eau contenue dans les pores
La majorité des roches ne sont pas de bons conducteurs électriques. On dit qu’elles possèdent une résistivité élevée. Or, la présence d’eau modifie la majeure partie des propriétés d’une roche, elle diminue en particulier sa résistivité électrique. Les roches ne conduisent le courant électrique que par l’eau d’imbibition qu’elles contiennent. Cette conduction de courant se produit grâce à la mobilité des électrons qui se trouvent dans l’eau présente dans ces roches. Donc, les roches, elles sont d’autant plus conductrices qu’elles contiennent plus d’eau et que cette eau est elle-même plus riche en sel.
b- La porosité
En effet, la quantité d’eau contenue dans les roches dépend de la porosité Φ et on distingue :
– la porosité totale Φ t , qui est le rapport entre le volume de vides et le volume total de la roche. C’est un nombre sans unité exprimé en %.
– la porosité efficace ou effective Φ e , qui est le rapport entre le volume total des vides communicants et le volume total de la roche. Elle peut être très inférieur à la porosité totale lorsque les pores de la roche ne sont pas en communication.
Plus les pores sont remplis d’eau, plus les roches sont conductrices.
c- La tortuosité
La tortuosité est un facteur qui exprime les modes de communication entre les pores. Plus les pores sont communicants, plus la circulation d’eau est facile et entraînant la conduction facile des courants.
La loi d’Archie
En fait, le facteur déterminant de la résistivité d’un sol est la teneur en eau. La formule d’Archie relie la résistivité apparente et la teneur en eau. C’est une relation empirique de la forme:
S n m w w a a IF − − = = φ ρ ρ ρ
où ρ w est la résistivité de l’eau contenue dans les pores, F est le facteur de formation et est égal à a φ m − et I est l’index de résistivité et vaut S -n . Le terme m est appelé facteur de cimentation, φ est la porosité efficace et S est la saturation. Le terme n vaut approximativement 2. On retrouve au tableau 1 les valeurs de a et m à utiliser pour différents types de roche avec la formule d’Archie.
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