GEOPHYSIQUE

Sommaire : La planète Terre - Le globe solide - Le magnétisme terrestre - Les enveloppes gazeuses - L'hydrosphère - La géophysique appliquée. Ouvrage collectif complété d'index et de tables. A paru pour la première fois en 1959 sous le titre La Terre

Ce manuel de cours avec exercices corrigés fournit les notions de base de la physique du globe et de la géophysique fondamentale et appliquée : étude des séismes et de la propagation des ondes dans le globe terrestre, étude du champ de gravité terrestre et des anomalies gravimétriques, étude du champ magnétique terrestre et du paléomagnétisme. Des compléments sont également fournis sur la prospection électrique, sur les méthodes sismique pour la propspection et sur toute la géophysique liée à l'utilisation du radar. Quelques nouvelles études de cas sur l'utilisation de certaines techniques de géophysique dans le domaine de la géotechnique ont été ajoutées et les exercices ont été renouvelés.

Rendre le sol transparent. Tel est le programme de la géophysique appliquée, qui se propose de caractériser la géométrie du proche sous-sol. Car si nos yeux, si aptes à regarder les lointaines étoiles, sont incapables de traverser la surface du sol, les courants électriques parcourent facilement les matériaux terrestres. Cet ouvrage présente les méthodes électriques utilisées en géophysique appliquée. Ce sont d'une part les méthodes en courant continu, comme les sondages électriques, la cartographie électrique et la tomographie de résistivité, et d'autre part, les méthodes résultant des accumulations de charges électriques, comme la " polarisation spontanée " (PS) et la " polarisation provoquée " (PP). Avec quelques connaissances de base en électricité, le lecteur pourra construire des appareils de prospection, les mettre en oeuvre, et finaliser son étude par la phase d'interprétation conduisant aux informations géologiques structurelles ou hydrogéologiques. Les plus techniciens pourront aller jusqu'au système d'acquisition proposé autour d'un Arduino.

Rendre le sol transparent, tel est le programme de la géophysique appliquée qui caractérise la géométrie du proche sous-sol. Car si nos yeux sont incapables de traverser la surface du sol, les courants électriques peuvent parcourir facilement les matériaux terrestres. Ce deuxième volume de Géophysique appliquée pour tous examine le champ magnétique dans son utilisation en prospection au sol, avec une méthode passive qui mesure les perturbations du champ magnétique terrestre créées par des hétérogénéités. Il présente également le Slingram, une méthode électromagnétique à induction. Cette méthode active provoque des courants de Foucault qui génèrent à leur tour un champ magnétique secondaire donnant in fine la conductivité électrique. Cet ouvrage présente des schémas électroniques afin d'aider le lecteur à construire ses propres appareils.

L'archéo-géophysique est une branche de la géophysique qui s'est développée depuis maintenant une soixantaine d'années, en adaptant les méthodes de la géophysique aux questionnements archéologiques. Dans un premier temps la démarche était prédictive et visait à la détection de sites. Puis les questions posées au géophysicien ont évolué vers une démarche cartographique : délimitation fine de sites, détails sur leur structuration interne. L'évolution de l'instrumentation géophysique a permis de cartographier des zones de plus en plus importantes alors même que les méthodes actuelles de fouille autorisent seulement l'étude de surfaces limitées. Si l'on a pu opposer l'approche extensive de la géophysique à l'approche intensive des fouilles, cette opposition n'est qu'apparente : outil d'anticipation et de planification, la carte géophysique, si elle est croisée avec des sondages, est un formidable outil non destructif mis à la disposition de l'aménagement du territoire et de la préservation du patrimoine enfoui.

Comment connaître l'intérieur de la Terre ? Les profondeurs du globe étant à jamais inaccessibles, ce n'est que par l'interprétation de phénomènes observés en surface, tels les tremblements de terre ou les éruptions volcaniques, que l'homme a pu, au cours de l'histoire, imaginer les conditions qui règnent au cœur de notre planète. C'est seulement depuis le début du XXe siècle que les techniques géophysiques de pointe ont permis de produire des images et autres modélisations des couches profondes de la Terre. Depuis Aristote, philosophes, érudits, savants et plus récemment géologues et géophysiciens se sont interrogés à de nombreuses reprises sur la nature et la composition du globe terrestre : chaud ou froid, dense ou léger, creux ou plein, fluide ou solide, au repos ou en mouvement, stratifié ou non ? Feux intérieurs, vastes cavités, gigantesque sphère aqueuse, et plus récemment réservoirs de magma en fusion et modèles multicouches les plus variés, l'histoire est riche de spéculations parfois audacieuses sur les profondeurs de la Terre. A la confluence de la géographie, de la géologie, de la géophysique et de l'astronomie, Vincent Deparis et Hilaire Legros retracent ici l'évolution des idées sur l'intérieur de la Terre depuis l'Antiquité jusqu'à nos jours. Au-delà des aspect philosophiques ou naturalistes des conceptions sur la Terre, cet ouvrage, riches de très nombreuses citations originales, privilégie pour la première fois l'approche mécanique et physique, révélant ainsi les fondements historiques de la géophysique moderne.