Sismique réflexion haute résolution
Nous enregistrons les ondes qui reviennent à la surface après s’être réfléchies sur les interfaces du sous-sol, puis les transformons en une coupe continue : géométrie du substratum, failles et corps aquifères profonds sur l’ensemble du profil.
Principe de fonctionnement
Une source génère de l’énergie à la surface du sol et les ondes sismiques se propagent vers le bas. À chaque interface où l’impédance acoustique varie – le produit de la densité par la vitesse – une partie de l’énergie est réfléchie vers le haut et enregistrée par une longue série de géophones disposés le long du profil. En déplaçant la source et le dispositif d’acquisition, chaque point du sous-sol est éclairé par de nombreux couples source-récepteur.
Les traces partageant le même point milieu (CMP, common mid point) sont regroupées : les réflexions y dessinent des hyperboles dont la courbure dépend de la vitesse du milieu. L’analyse des vitesses et la correction dynamique (NMO) aplatissent les hyperboles ; la somme des traces (stack) renforce le signal et atténue le bruit. En juxtaposant les traces stack de tous les CMP, on construit la section sismique.
Acquisition et traitement
- Conception de la géométrie : longueur du dispositif, espacement des géophones, couverture
- Acquisition en ondes P ou SH avec des sources impulsionnelles
- Analyse spectrale, filtres et corrections statiques
- Analyse des vitesses et correction NMO
- Stack à couverture multiple
- Migration et conversion en profondeur
- Interprétation intégrée aux sondages et aux autres investigations
Applications
- Géométrie et profondeur du substratum
- Failles et discontinuités tectoniques
- Aquifères profonds et continuité latérale
- Structures présentant un intérêt géothermique
- Bassins sédimentaires et paléochenaux enfouis
- Conception de tunnels, barrages et grands ouvrages
- Appui à l’implantation de forages profonds
Un élément d’une étude intégrée
La coupe de sismique réflexion est plus efficace lorsqu’elle est interprétée avec d’autres méthodes : la sismique réfraction et la MASW définissent les vitesses des premiers mètres, les investigations TDEM et les tomographies électriques distinguent les niveaux saturés, et la sismique en forage cale le modèle de vitesse sur les sondages.
Comment se construit une coupe de sismique réflexion
À gauche, en haut, les rayons partent des sources, se réfléchissent sur les interfaces et reviennent aux géophones autour du même point milieu. À droite, le gather CMP : les hyperboles sont aplaties par la correction NMO, puis sommées. En bas, la section stack se construit trace après trace, faisant apparaître le réflecteur incliné et le rejet de la faille.
- Rayons réfléchis et point milieu commun
- Faille
- Traces sismiques, aire variable
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre la sismique réflexion et la sismique réfraction ?
La réfraction utilise les premières arrivées des ondes qui se propagent le long d’interfaces où la vitesse augmente avec la profondeur ; elle convient aux premiers mètres et aux premières dizaines de mètres. La réflexion enregistre les ondes qui reviennent à la surface après s’être réfléchies sur chaque contraste d’impédance : elle fournit une image continue des interfaces, même lorsque la vitesse n’augmente pas avec la profondeur, et permet d’explorer à plus grande profondeur.
Jusqu’à quelle profondeur la sismique réflexion peut-elle atteindre ?
Tout dépend de l’énergie de la source, de la longueur du dispositif, de l’espacement des géophones et de l’absorption des terrains. La géométrie d’acquisition est conçue en fonction de l’objectif : du substratum peu profond aux aquifères profonds et aux structures présentant un intérêt géothermique.
Quels résultats sont fournis à l’issue de l’investigation ?
Les sections stack et, lorsque cela est utile, les sections migrées et converties en profondeur, l’interprétation des principaux réflecteurs et des failles, le modèle de vitesse ainsi qu’un rapport technique intégrant les données à la géologie, aux sondages et aux autres investigations disponibles.
Souvent associés à cette investigation
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Envoyez-nous la localisation et l’objectif de l’investigation : nous vous proposerons la combinaison de méthodes la mieux adaptée et un devis détaillé.