Imagerie géophysique

L’essentiel de l’activité est le soutien technique nécessaire aux projets scientifiques menés au sein du groupe d'Imagerie Géophysique de l’équipe DIMENV.

Dispositif de tomographie d'impédance électrique entre forages

Thèmes de recherche

Plusieurs axes d’étude sont développés dans le laboratoire et impliquent directement le service technique. Deux approches sont principalement suivies :

• développements méthodologiques et mesures en cuve acoustique sur des interfaces complexes (milieux granulaires, interfaces rugueuses, ...).
• conception et réalisation de dispositifs instrumentaux en laboratoire pour des mises en œuvre sur le terrain (laboratoire souterrain du Mont Terri, volcan de la Soufrière de Guadeloupe, transport de charge de fonds en rivière, site hydrogéologique de Guidel …).

Pour la réalisation de ces projets, d’importants développements techniques ont été nécessaires, notamment afin de répondre aux conditions d’applications in situ :

  • au laboratoire du Mont Terri, mise en oeuvre de l’endoscope sismique (ce projet a donné lieu à la rédaction d’un rapport scientifique et technique).
  • fabrication d’un réseau d’antennes acoustiques (64 voies pré-amplifiées) et électriques (64 électrodes).
  • fabrication d’une antenne de mesure électrique par potentiel spontané (80 électrodes impolarisables).
  • adaptation d’une source acoustique pour des mesures en forages horizontaux.
  • adaptation d’une source sismique basse fréquence.
  • développement d’un système de mesure multifréquence de l’impédance électrique complexe.
  • suivi sur plusieurs années des signaux sismiques dans une des galeries du laboratoire du Mont Terri
  • sur le volcan de la Soufrière : ANR Domoscan puis Diaphane, développements techniques de dispositifs de mesures acoustiques en milieu acide/haute température -adaptation des géophones pour des acquisitions sismiques en milieu hostile-mesures de températures- fabrication de téléscopes à muons (collaboration avec l’IPNL).
  • construction d'un dispositif de mesure automatique de l'impédance électrique complexe en forages pour un suivi en continu de la saturation en eau du sol.
  • caractérisation expérimentale des propriétés physiques des bulles d'air en milieu sous marin, adaptation d'une source à air comprimé pour générer des bulles.
  • réalisation d'un dispositif pour des mesures de transfert de chaleur en milieu granulaire.

Pour compléter ces réalisations techniques, le pilotage informatique des appareils de mesures a nécessité l’écriture de codes d’acquisition, en particulier pour l’émission/réception de signaux acoustiques en cuve avec déplacements moteur et pour les mesures de tomographie et d’émissions acoustiques au Mont Terri.

A travers ces projets, plusieurs équipements complémentaires ont été acquis, avec entre autre l’acquisition de capteurs et d’hydrophones (directifs/omnidirectionnels, plusieurs gammes de fréquences, …), un amplificateur de puissance large bande, plusieurs cartes d’acquisition dédiées aux différentes configurations de mesures.
Les travaux initiés lors du projet ANR Stabingram ont fait l’objet d’un développement technique de mesure de rétrodiffusion acoustique nécessitant la mise en place d’un système d’émission/réception sur une voie associé à un dispositif motorisé angulaire.
L'acquisition d'une table linéaire étanche permet la caractérisation acoustique d'interfaces complexes immergées, (déstabilisation de milieux granulaires, interfaces turbulentes).
D’autre part, ces équipements ont permis la collaboration notamment avec Ifremer pour des tests de mesures Vp/Vs en milieux granulaires contrôlés et la caractérisation expérimentale des propriétés physiques de bulles d'air en milieux sous marin.
 

Détection des précurseurs d'avalanche - ©  Imagerie géophysique