Ondes sismo-acoustiques guidées en milieu marin : (de 2 à 200 Hz par petits fonds)

• Auteur / Autrice : Marianne Nardin
• Direction : François Glangeaud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Signal, image, parole
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Grenoble INPG
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des images et des signaux (Grenoble1998-2007)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Louis Lacoume
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jacques Déverchère, Jean-Yves Jourdain, R. Ancey
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Luc Mari, Georges Pascal

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ondes sismiques

Mots clés libres

Methode sismique

Methode acoustique

Milieu marin

Basse frequence

Fond marin

Sismique refraction

Propagation

Milieu eau peu profonde

Dispersion

Résumé

La caracterisation de la propagation des ondes ultra basses frequences (u. B. F. , gamme de frequences entre 2 et 200 hz) en milieu marin est un sujet largement d'actualite. Pour cette gamme de frequence, le fond marin ne se comporte plus comme un reflecteur parfait. La propagation des ondes s'effectue a la fois dans le sous-sol marin et dans l'eau. Pour caracteriser la propagation de ces ondes, nous avons choisi dans cette these une approche experimentale basee sur l'etude de donnees de sismique refraction marine (capteur fixe, source mobile et grandes distances horizontales d'investigation). Nous avons demontre que la propagation des ondes u. B. F. Dans le sous-sol doit etre prise en compte pour des frequences inferieures a 20 hz. Au-dessus de 20 hz, la contribution energetique de ces ondes devient negligeable, aussi bien pour une configuration grands fonds que pour une configuration petits fonds. Pour cette derniere, la propagation des ondes u. B. F. Dans le sous-sol est tres importante en raison du nombre plus consequent dereflections des ondes sur la premiere interface du fond marin et a la surface de l'eau. Les etudes presentees dans cette these concernent uniquement la propagation des ondes u. B. F. En milieu marin par petits fonds. Dans ce cadre, nous avons mis en evidence que, si l'adaptation d'impedance entre la premiere couche sedimentaire et la couche d'eau est suffisamment progressive, la propagation des ondes u. B. F. S'effectue dans divers guides d'ondes comprenant a la fois la couche d'eau et une partie plus ou moins importante de la premiere couche sedimentaire. Ces ondes guidees sont dispersives. Pour que ce type de propagation par guides d'ondes soit effectif, nous avons montre que la premiere couche sedimentaire ainsi que les couches suivantes du fond marin ne comportent aucune rupture importante d'impedance et sont decrites par un gradient continu de vitesse et de densite sur une profondeur de plus de quatre kilometres. Seules les ondes propagees a tres grande profondeur (reflechies par gradient ou refractees) ne presentent pas de dispersion et ne sont pas issues d'une propagation dans un guide d'ondes. L'estimation des parametres caracteristiques de propagation de ces ondes dispersives (vitesse de groupe, vitesse de phase et dispersion) permet de determiner les parametres geo-acoustiques significatifs du milieu de propagation : description du sous-sol marin et description de la couche d'eau. La modelisation de ces phenomenes de propagation guidee confirme les hypotheses de propagation pour cette configuration, valide le modele du milieu de propagation propose et enfin teste la sensibilite des parametres estimes et determine les parametres preponderants permettant de predire la propagation.