cartographie numérique et analyse thématique • l’imagerie ...• la cartographie numérique et...

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Collision continentale et effondrement gravitaire post-orogénique Imagerie des chaînes de collision : l’apport de la modélisation 2D et 3D à l’étude des processus tectoniques Cartographie numérique et analyse thématique L’imagerie 3D : pourquoi faire ? Comment définir un modèle géologique 3D ? Comment réduire l’incertitude sur l’extension des objets et des structures géologiques en profondeur ? Réduire l’incertitude géologique par les données et les modèles géophysiques

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Page 1: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

Collision continentale et effondrement gravitairepost-orogénique

Imagerie des chaînes de collision : l’apport de lamodélisation 2D et 3D à l’étude des processus

tectoniques

• Cartographie numérique et analyse thématique• L’imagerie 3D : pourquoi faire ?• Comment définir un modèle géologique 3D ?• Comment réduire l’incertitude sur l’extension des objets et

des structures géologiques en profondeur ?• Réduire l’incertitude géologique par les données et les

modèles géophysiques

Page 2: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

L ’imagerie des chaînes de collision : l’apport del ’analyse des cartes thématiques

• La cartographie numérique et analyse thématique permet dedéfinir les systèmes géologiques et d’identifier des objets etdes structures d’échelle crustale

Page 3: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

L’imagerie 3D: pourquoi faire

• La géologie décrit des objets par nature tri-dimentionnels• L’extension cartographique de certains objets géologiques

implique une dimension d’échelle crustale, d’un simple pointde vue géométrique

• Une carte peut être lue comme une coupe• La dimension verticale peut être appréhendée dans une

chaîne• …..

Page 4: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

Une coupe: la première contribution àl’imagerie 3D

Page 5: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

Le relief: marqueur topographique de lacollision

Page 6: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

Le relief: marqueur topographique de lacollision

Page 7: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

Un modèle conceptuel de collisioncontinent-continent

Page 8: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

Comment définir un modèle géologique3D ?

Page 9: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

Comment réduire l’incertitude surl’extension des objets et des

structures géologiques en profondeur ?

Page 10: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

Réduire l’incertitude géologique par lesdonnées et les modèles géophysiques

• Les profils sismiques– contraste de vitesse de propagation des ondes– des hypothèses sur cette propriété– limites des objets et des structures géologiques en

profondeur– orientations et formes principalement dans les bassins en

sismique 3D• La morphologie du Moho, une clé de la

compréhension des Alpes

Page 11: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

Profils sismiques et réflecteurs profonds

Page 12: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

Profils sismiques et réflecteurs profonds

Page 13: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

Profils sismiques et réflecteurs profonds

Page 14: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

La morphologie du Moho, une clé de lacompréhension des Alpes

Différents modèles

Page 15: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

Un nouveau modèlesuite à une expériencesismologie provoquéeen éventailThouvenot et al., souspresse

La morphologie du Moho, une clé de lacompréhension des Alpes

Page 16: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

La topographie duMoho

Page 17: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

L’imagerie 3D duMoho

Page 18: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

Réduire l’incertitude géologique par lesdonnées et les modèles géophysiques

• La modélisation conjointe du champ de potentielgravimétrique et des profils sismiques– un modèle géométrique satisfaisant deux propriétés

physiques (densité, vitesse de propagation des ondes)– des hypothèses sur ces propriétés– limites et formes des objets et des structures

géologiques en profondeur• La modélisation gravimétrique le long des profils

sismiques

Page 19: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

Le champ de potentiel gravimétrique

Page 20: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

La modélisation conjointe du champ de potentielgravimétrique et du profil sismique

Page 21: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

La modélisation conjointe duchamp de potentiel gravimétrique

et du profil sismique

Page 22: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

L’anomalie gravimétrique positive de Sesia Lanzo

Page 23: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

Réduire l’incertitude géologique par lesdonnées et les modèles géophysiques

• La tomographie crustale• La localisation des séismes dans l’environnement

des structures crustales– un modèle géométrique cohérent avec la localisation et la

cinématique observée– limites, orientation et formes des objets et des

structures géologiques en profondeur• La modélisation du front pennique

Page 24: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

Le modèle géométrique 3D de la zone Briançonnaise

Page 25: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

Le modèle géométrique 3D de la zone Briançonnaiseet les séismes

Page 26: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

Le role moteurdu

poinçonnementdans l’évolutiontectonique desAlpes (et des

Pyrénées)

Roure et al., C. R. Acad. Sci., 1996, 322, 345-359

Page 27: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

La zonation tectonique des chaînes decollision (Alpes, Pyrénées): une imagerie 3D

Roure et al., C. R. Acad. Sci., 1996, 322, 345-359

Page 28: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

Résumé

• La carte géologique, condition aux limites dumodèle géométrique 3D

• Le modèle géométrique 3D, une information sur lanature et les propriétés des roches en chaquepoint de l’espace– P1 (x,y,z) = une lithologie avec une incertitude– P2 (x,y,z) = un paramètre physique (densité,. susceptibilté

magnétique …)– P3 (x,y,z) = une équation (déplacement, déformation,

flux...)– ...

Page 29: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

Données de terrain/aéroportées(géologie, sismique, gravimétrie...)

Cartes et coupes

Interpretation 2D

Modèle géometrique 3D

Edition de la Géologie

Page 30: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

Réduire l’incertitude géologique,comment aller plus loin ?

Modèle géometrique 3D

????

Page 31: Cartographie numérique et analyse thématique • L’imagerie ...• La cartographie numérique et analyse thématique permet de définir les systèmes géologiques et d’identifier

Données de terrain/aéroportées(géologie, sismique, gravimétrie...)

Cartes et coupes

Interpretation 2D

Interpretation 3D

Validation gravimétrique directe

Modèle géometrique 3D

Edition de la Géologie

Probabilités

Probability = 1

Probability = 0

Inversion