Recherche Avancée

Thèse soutenue

Cartographie et caractérisation du fond marin par sondeur multifaisceaux

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Auteur / Autrice : Stephan Unterseh
Direction : Jean-Paul Tisot
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : ?
Date : Soutenance en 1999
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Résumé

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Les sondeurs multifaisceaux de basse fréquence (13 khz) émettent un signal de grande longueur d'onde capable de pénétrer dans les sédiments. Le signal retourné renferme ainsi une information sur la nature et les propriétés physiques du fond marin. L'épaisseur prise en compte par un tel signal dépend de la nature des dépôts et de l'angle d'incidence : de 0 à 2 m en présence de sable, elle peut atteindre 10 à 15 m dans un milieu argileux. Cette étude vise à améliorer notre compréhension des phénomènes liant rétrodiffusion et lithologie. Nos recherches ont été conduites sur deux zones : le fan celtique et le système sédimentaire du var. Une caractérisation physique des dépôts a été réalisée et comparée avec l'imagerie acoustique, par le biais du processus de segmentation des images sonars développé par l'Ifremer. Il permet une partition de l'image en zones acoustiquement homogènes et quantifiées par des courbes angulaires de réflectivité. Les relations entre réflectivité et lithologie sont ambigües. Elles ne peuvent être résumées selon les hypothèses classiques associant faible réflectivité à la présence de sédiments fins. La plupart des séquences sableuses de cette étude présentent un niveau de rétrodiffusion égal voire inferieur à celui des dépôts argileux. Des séquences sédimentaires différentes peuvent produire une réponse acoustique similaire. Néanmoins, nous avons pu distinguer deux cas : une configuration lithologique simple dans laquelle la rétrodiffusion dépend de l'enfouissement d'un réflecteur, et une configuration complexe faite d'alternances de niveaux sableux et argileux. Les variations de réflectivité n'y sont pas clairement expliquées, mais elles paraissent liées à l'hétérogénéité du sable. Des anomalies acoustiques ont été rencontrées. Il s'agit de séquences sableuses présentant une réflectivité anormalement basse. Nous proposons une explication basée sur un état de consolidation anormal des sédiments pouvant modifier leurs propriétés acoustiques.