TECTONOPHYSIQUE

Géophysique appliquée à l'analyse des structures tectoniques

Les méthodes sismiques donnent les renseignements les plus précis, qu'il s'agisse de la sismique-réflexion ou de la sismique-réfraction ; certains procédés ont d'ailleurs largement amélioré ces méthodes, tel le procédé Flexotir mis au point par l'Institut français du pétrole pour les campagnes en mer. On obtient ainsi une image de la structure du sous-sol dans laquelle certains réflecteurs ou réfracteurs sont mis en évidence, que l'on interprète d'après les données connues à l'affleurement et qu'on traite à l'ordinateur.

Les méthodes de la sismique-réflexion ont connu de spectaculaires progrès. À la source du mouvement sismique artificiel, les explosions ont été remplacées par des vibrations de période et d'intensité connues (vibroséismes). À la réception des réflexions sismiques, le nombre de canaux est de plus en plus grand : à la sismique monotrace s'est substituée la sismique multitrace, à 24, 48, 96 (et plus) canaux, dont les signaux sont traités par ordinateur. Il en résulte des documents de plus en plus précis, pour la recherche pétrolière comme pour la recherche océanographique : stratigraphie et structure s'y lisent de plus en plus clairement.

Plus précisément encore, la sismique-réflexion a été l'objet de progrès décisifs par une écoute « longue » : d'origine pétrolière, la sismique-réflexion se limitait à une recherche relativement superficielle dans des limites de profondeurs atteignables par forage (moins de 10 km), ce qui excluait la partie profonde des bassins et le socle continental. Il revient à l'université Cornell (États-Unis) d'avoir lancé l'idée d'une écoute longue dans l'espace (la chaîne de récepteurs est allongée à partir de la zone de vibration sismique) et dans le temps (l'écoute est portée au-delà de 10 secondes). Ainsi est né, à la fin des années 1970, le programme Cocorp (Consortium for Continental ReflectionProfiling), dont les résultats ont été spectaculaires : le premier d'entre eux montrait la totale allochtonie (charriage) de la chaîne des Appalaches sur le continent nord-américain ; non seulement les chevauchements frontaux déjà connus, mais toute la chaîne, y compris les grands dômes tardifs (Blue Ridge, par exemple) que l'on croyait enracinés. D'autres découvertes aussi spectaculaires ont été faites dans l'ouest des États-Unis, où les charriages crustaux se sont révélés tout aussi formidables. En France, un programme de même nature É.C.O.R.S. (Étude des continents et des océans par réflexion sismique) est conduit depuis 1984 ; des profils ont été ainsi établis dans le bassin de Paris, les Pyrénées, les Alpes, le Languedoc, le fossé alsacien, etc., qui ont donné des résultats majeurs. Des programmes de même nature sont développés en Grande-Bretagne, en Allemagne, en Italie, en Suisse, en Belgique...

Les données gravimétriques fournissent des informations complémentaires. Ainsi, des formes en dômes ayant été repérées par la prospection sismique, on peut hésiter, notamment en milieu sous-marin, entre des dômes de sel ou des intrusions volcaniques : on observera, dans le premier cas, une anomalie gravimétrique négative et, dans le second, une anomalie gravimétrique positive.

Les données du géomagnétisme s'ajoutent aux précédentes. S'agissant du même problème, un dôme volcanique se marque généralement par une anomalie magnétique positive, au contraire d'un dôme de sel. Le problème peut, d'ailleurs, être élargi : ainsi, sous la couverture sédimentaire du bassin de Paris, des dômes d'anomalie magnétique positive peuvent être interprétés comme des intrusions granitiques dans le socle, par comparaison avec les massifs hercyniens voisins.

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