Caractérisation d'interfaces et de milieux complexes par analyse sismique multi-échelle : : expérimentation et modélisation en régime de diffusion multiple

par Yves Le Gonidec

Thèse de doctorat en Sciences de la Terre

Sous la direction de Dominique Gibert.

Soutenue en 2001

à Rennes 1 .


  • Résumé

    L'interface complexe entre deux milieux géologiques constitue un réflecteur d'ondes sismiques que nous caractérisons par une approche multi-échelle. Pour cela, nous développons une méthode d'analyse par transformée en ondes où les longueurs d'onde l couvrent une large gamme de dilatations l/d, d étant la dimension caractéristique de erface. Nous identifions expérimentalement la structure interne et la structure à grande échelle d'une discontinuité plane par la dilatation critique l/d=2 associée à des phénomènes d'interférences que nous validons par simulation numérique. Nous nous intéressons ensuite à la caractérisation de l'interface complexe d'un milieu granulaire constitué de billes de verre. A partir de la transformée en ondes obtenue pour 15>l/d>0. 3, nous identifions cinq gammes de dilatation. Nous en faisons l'interprétation par la théorie des milieux effectifs dynamiques en montrant que la conversion d'ondes P - ondes S 'inclusions solides élastiques est résponsable des phénomènes identifiés. D'autre part, nous expliquons le comportement global du milieu granulaire monodisperse à partir de l'échelle locale d'une inclusion indiquant par exemple la limite de validité des milieux effectifs ou encore l'absence de localisation d'Anderson. La transition entre le régime diffusif et la propagation des ondes est localisée au voisinage de l/d=2 comme nous l'illustrons par une étude de la c̀̀oda''. Dans le régime propagatif, le modèle acoustique (inclusions fluides) et le modèle de facteur Q constant sont en accord avec les expériences ; ce régime des larges dilatations rend compte de l'atténuation intrinsèque du matériau poreux. De ces analyses menées sur la transformée en ondes, nous caractérisons l'interface entre un fluide et un milieu complexe en termes de discontinuités multi-échelles dont la nature dépend de la dilatation.


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Informations

  • Détails : 175 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. : 106 réf.

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  • Cote : TA Rennes 2001/88

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  • Cote : 01 REN1 0129
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