UMR CNRS 5805 EPOC
Environnements et Paléoenvironnements
Océaniques et Continentaux

        

Consignes de Sécurité et Numéros d'Urgence
(à l'usage des personnels du laboratoire)

La sismique réflexion marine est un outil de prospection du sous-sol basé sur l'enregistrement d'ondes acoustiques émisses artificiellement depuis la surface et réfléchies en profondeur sur des interfaces géologiques (sous le fond de la mer). Le dispositif standard d'acquisition de sismique marine comporte (1) une source (canon à air, module piézo-électrique, etc.), (2) des récepteurs (hydrophones assemblés dans une "flûte"), (3) un système d'enregistrement qui convertira les ondes acoustiques reçues en fichiers numériques. L'assemblage des enregistrements des tirs successifs donne un "profil sismique" (Figure 1). L'échelle verticale de ce profil est en "seconde temps double" (temps de trajet aller-retour des ondes acoustiques). L'échelle horizontale, où s'incrémentent les n° de tirs, correspond à l'avancement du bateau. Ce document va nous renseigner sur la géométrie et la structure des couches géologiques. Son traitement et son interprétation par des géologues-géophysiciens permettront de proposer une coupe géologique.


Figure 1 : Principe de la sismique réflexion. En haut : l'acquisition, en bas : le profil sismique résultant.

Il existe une relation étroite entre la fréquence des ondes émises, la résolution verticale du profil sismique résultant et la pénétration du système (profondeur dans le sous-sol jusqu'à laquelle il sera possible d'obtenir de l'information). Ainsi :

• plus la fréquence d'émission est haute, plus la résolution est grande, plus la pénétration est faible.
• plus la fréquence d'émission est basse, plus la résolution est faible, plus la pénétration est grande.

C'est pourquoi, en fonction des cibles, il a été développé 3 grands types d'outils sismiques (source Ifremer) :

• La sismique basse fréquence, entre 5 et 80 Hz, pour une pénétration de quelques kilomètres (jusqu'à 30km) et une résolution de l'ordre de la centaine de mètres : idéale pour imager la structure complète d'une marge.
• La sismique HR ou "Haute Résolution", entre 50 et 400 Hz, pour une pénétration jusqu'à 1 km et une résolution de l'ordre de la dizaine de mètres : un bon compromis pénétration/résolution.
• La sismique THR ou "Très Haute Résolution", entre 300 et plus de 1000 Hz, pour une pénétration jusqu'à 100m et une résolution métrique à pluri-décimétrique : elle sert à imager en détails les corps et structures sédimentaires de surface et subsurface.

Nous utilisons plus particulièrement les données de type HR (Figure 2) et THR (Figure 3). Nos cibles sont effectivement la stratigraphie superficielle et la structure interne des corps sédimentaires de surface et subsurface des environnements profonds (systèmes chenaux-levées, lobes), de pente (canyon, contourites, glissements, etc.) et de plateau (sorted bedforms). Les dispositifs que nous utilisons sont les suivants : (1) pour la HR , sources type Mini-GI (canon à air) et flûte de 96 à 192 traces, (2) pour la THR, couple Sparker/flûte monotrace, système PASISAR, sondeur de sédiments de coque type CHIRP et système remorqué Peskavel.


Figure 2 : Exemple de données HR multitraces. Canyon de Capbreton - mission SARGAS - juillet 2010.


Figure 3 : Exemple de données THR (CHIRP). Plateau marginal landais - mission SARGAS - juillet 2010.

Si ces données sont acquises grâce aux moyens nationaux (Ifremer et INSU), leur traitement est réalisé au sein de notre équipe. Nous disposons pour cela de plusieurs stations de travail puissantes (Serveur Linux et PC Windows).
Les chaînes de traitement de l'ensemble de ces données incluent systématiquement un filtre passe-bande (filtre en fréquence de type Butterworth qui permet d'améliorer le rapport signal/bruit) et un gain (amplification du signal).
Les données de types THR (CHIRP et sondeur de sédiments) sont corrigées du pilonnement ou se voient appliquées un filtre de houle. Pour une meilleure lisibilité, elles pourront également subir une transformation des attributs du signal (traitement en enveloppe, comme dans la Figure 3).
Le "Flow" de traitement des données multitraces inclura lui les étapes essentielles suivantes : analyse de vitesse, correction dynamique (normal moveout correction), stack et migration.

Ces divers traitements sont réalisés essentiellement sous les logiciels MATLAB, KOGEO et SOLID-QC (développement Ifremer).
Le logiciel d'interprétation sismique Kingdom (licence d'une valeur de $ 690 050) a été gracieusement offert par IHS Markit (Seismic Micro-Technology) par le biais de leur Educational Grant Program.

Geoscience students and researchers at EPOC-University of Bordeaux have access since 2012 to the Kingdom Suite software, thanks to a ($ 690 050) donation from IHS Markit.
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