Géophysique appliquée pour tous. 2 , Méthodes magnétiques et Slingram

Auteur(s) :

Florsch, Nicolas Découvrir l'auteur

Résumé

Présentation des techniques de géophysique consistant à utiliser le champ magnétique pour prendre connaissance de la composition des matériaux terrestres. Des méthodes telles que le Slingram permettent d'observer l'intérieur des sols grâce à des courants électriques. ©Electre 2019

Autre(s) auteur(s)
- Kammenthaler, Michel
- Muhlach, Frédéric
Éditeur(s)
- Iste éditions
Date
- 2019
Notes
- Bibliogr. Index
Langues
- Français
Description matérielle
- 1 vol. (174 p.) : illustrations en noir et en couleur ; 24 x 16 cm
Collections
- Géosciences
Sujet(s)
ISBN
- 978-1-78405-535-6
Indice
- 550 Géophysique générale
Quatrième de couverture
- 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.
Tables des matières
- - Géophysique appliquée pour tous 2
  - méthodes magnétiques et Slingram
  - Nicolas Florsch
  - Frédéric Muhlach
  - Michel Kammenthaler
  - iSTE
  - Préface1
  - André Marijotti
  - Introduction5
  - Chapitre 1. Méthodes magnétiques7
  - 1.1. Le magnétisme, une force naturelle pour nos boussoles7
  - 1.1.1. En guise d'introduction : un exemple de prospection ou cartographie magnétique8
  - 1.1.2. Origine du magnétisme11
  - 1.1.3. La représentation vectorielle du magnétisme et le dipôle magnétique14
  - 1.1.3.1. Le champ magnétique et son intensité16
  - 1.1.3.2. Unités en magnétisme18
  - 1.1.4. Le champ magnétique terrestre (ou plus exactement l'induction magnétique)19
  - 1.1.4.1. Le champ magnétique global19
  - 1.1.4.2. Le champ magnétique local21
  - 1.2. Le magnétisme des roches et des objets contenant du fer23
  - 1.2.1. Le magnétisme des roches et la magnétite23
  - 1.2.1.1. Une règle de sécurité en magnétisme26
  - 1.2.2. Aimantations induites, aimantations rémanentes27
  - 1.2.2.1. Cycle d'hystérésis27
  - 1.3. Les anomalies magnétiques et la prospection30
  - 1.3.1. Le dipôle magnétique et son champ30
  - 1.3.1.1. Prendre en compte la forme réelle des corps34
  - 1.3.2. Mettre en oeuvre la cartographie magnétique37
  - 1.3.2.1. Adaptation de la maille39
  - 1.3.2.2. Prospection et rendement : une loi au carré !41
  - 1.3.3. Prise en compte des variations temporelles naturelles du champ (et autres dérives)41
  - 1.3.4. Champ total, pseudo-gradient vertical du champ total et pseudo-gradient vertical43
  - 1.3.4.1. Mesures du champ total43
  - 1.3.4.2. Utiliser un simple capteur fluxgate pour la mesure du champ total ou pour une composante ?46
  - 1.3.4.3. Mesures du pseudo-gradient vertical48
  - 1.3.5. Le prétraitement des cartes magnétiques52
  - 1.3.6. Forme des anomalies en fonction de la latitude54
  - 1.3.7. Interpréter une anomalie magnétique : quelques exemples58
  - 1.3.8. Traitements divers62
  - 1.3.9. Se mettre en ordre de bataille pour une cartographie magnétique63
  - 1.4. Construire un magnétomètre (ou même plus)65
  - 1.4.1. Gradiomètre à deux capteurs fluxgate monocomposantes65
  - 1.4.2. Mesure du champ total à l'aide d'un fluxgate à 3 composantes et sa calibration67
  - 1.5. Système d'acquisition pour le fluxgate à 3 composantes pour le champ total68
  - 1.5.1. Caractéristiques de l'appareil69
  - 1.5.2. Étude fonctionnelle du projet70
  - 1.5.3. Alimentation des circuits71
  - 1.5.4. Le capteur fluxgate72
  - 1.5.5. Le câble et les connecteurs73
  - 1.5.6. Filtrage des signaux74
  - 1.5.7. Conversions analogique-numérique80
  - 1.5.7.1. Présentation d'un convertisseur 24 bits : l'ADS122080
  - 1.5.7.2. Principe d'échantillonnage du convertisseur ADS122081
  - 1.5.7.3. Adaptation du signal au mode de fonctionnement du convertisseur81
  - 1.5.7.4. Résolution du convertisseur85
  - 1.5.7.5. Conception d'une version « Breakout board » du convertisseur86
  - 1.5.8. Principe d'acquisition88
  - 1.5.8.1. Développement d'une librairie pour l'ADS1220 pour le micro-contrôleur Arduino91
  - 1.6. Aspects mécaniques96
  - 1.7. Annexe : calibration du magnétomètre fluxgate 3-axes98
  - 1.7.1. Programmation de la calibration103
  - 1.7.2. Programmes pour le magnétomètre103
  - Chapitre 2. La méthode électromagnétique à l'induction (EMI) ou Slingram107
  - 2.1. Principe de l'induction et du Slingram107
  - 2.1.1. L'induction et les courants de Foucault108
  - 2.1.1.1. Le Slingram et la « composante en phase »113
  - 2.1.2. Un exemple de prospection Slingram113
  - 2.2. Réponse du Slingram au terrain : les différentes cas de figure114
  - 2.2.1. La conductivité apparente en terrain homogène tabulaire et complexe de conductivité ordinaire114
  - 2.2.1.1. Terrain homogène114
  - 2.2.1.2. Conductivité apparente115
  - 2.2.1.3. Terrain tabulaire115
  - 2.2.1.4. Sensibilité en fonction de la profondeur118
  - 2.2.1.5. Réponse en terrain inhomogène119
  - 2.2.2. La réponse en présence de conducteurs métalliques121
  - 2.2.3. L'interprétation et les limites de la méthode122
  - 2.2.3.1. La question de la calibration122
  - 2.2.3.2. La question de l'inversion124
  - 2.2.4. Exemples de cartes Slingram125
  - 2.3. Construire un appareil EMI-Slingram128
  - 2.3.1. Dimensionnement de l'émetteur131
  - 2.3.2. Conception de l'électronique133
  - 2.3.2.1. Émetteur133
  - 2.3.2.2. Récepteur134
  - 2.3.2.3. Note sur la compensation du champ primaire139
  - 2.3.2.4. Note sur les alimentations141
  - 2.3.3. Étalonnage et calibration initiale du Slingram141
  - 2.3.4. Acquisition des données143
  - Chapitre 3. Traitement des cartes géophysiques145
  - 3.1. Introduction145
  - 3.1.1. Étapes de réalisation d'une carte148
  - 3.1.2. Logiciels de représentation de cartes148
  - 3.1.3. Logiciels gratuits149
  - 3.2. Préparation d'une grille régulière150
  - 3.2.1. L'interpolation par moyenne pondérée par la distance154
  - 3.2.2. L'interpolation linéaire sur la base des triangles de Delaunay154
  - 3.2.3. La méthode de courbure (intégrale) minimale, ou spline, adaptée à 2 dimensions154
  - 3.2.4. Le krigeage155
  - 3.3. La représentation en courbes de niveau : un problème d'algorithme160
  - 3.4. Les artefacts sur les cartes162
  - 3.4.1. Les effets de profil162
  - 3.4.2. Le chevronnage163
  - 3.4.3. La régionale164
  - 3.5. La réduction au pôle pour les cartes magnétiques166
  - 3.6. Autres opérations168
  - Bibliographie169
  - Index171
  - Sommaire de Géophysique appliquée pour tous 1173
Origine de la notice:
- Electre