Sismologie et matériaux élastiques

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Questions and Answers

Quel est le comportement des déformations près de la source d'une explosion?

Les déformations deviennent irréversibles. (correct)

Les déformations ne changent pas.

Les déformations sont réversibles.

Les déformations sont toujours élastiques.

Le module de Young est associé à quel type de déformation?

La torsion.

Le rétrécissement uniquement.

La compression uniquement.

L’allongement sous traction. (correct)

Qu'est-ce qui décrit la dilatation cubique en fonction de la pression appliquée?

Le module de Young.

Le module de torsion.

Le coefficient de Poisson.

Le module d'incompressibilité. (correct)

Quel est le principal mouvement des particules lors de la propagation des ondes P?

Mouvement de compression et de dilatation. Signup and view all the answers

Les ondes S sont surtout caractérisées par leur type de?

Cisaillement. Signup and view all the answers

Quel paramètre n'est pas associé aux ondes P?

Module de torsion. Signup and view all the answers

Quel coefficient est sans dimension et est associé aux caractéristiques de compression?

Coefficient de Poisson. Signup and view all the answers

Quelle est une caractéristique des liquides par rapport à leur rigidité?

Ils ne résistent pas aux efforts tangentiels. Signup and view all the answers

Quel facteur ne détermine pas la vitesse sismique dans le sous-sol?

L'ancienneté des roches Signup and view all the answers

Quelle méthode sismique est principalement utilisée en recherche pétrolière?

Sismique réflexion Signup and view all the answers

Quelles sont les propriétés élastiques des roches qui influencent la propagation des ondes sismiques?

Les tensions appliquées Signup and view all the answers

Quel est l'impact des déformations sur les roches élastiques?

Elles conservent l'énergie. Signup and view all the answers

Quelle affirmation est vraie concernant la théorie de l'élasticité?

Les déformations sont infiniment petites. Signup and view all the answers

Quel type de sismique est surtout utilisé pour les travaux de géologie de l'ingénieur?

Sismique réfraction Signup and view all the answers

Quelle caractéristique des roches n'est pas mesurée par la méthode sismique?

La texture Signup and view all the answers

Pourquoi les roches sont-elles considérées comme élastiques durant la propagation des ondes sismiques?

Elles peuvent revenir à leur forme initiale après des déformations. Signup and view all the answers

Quel type d'onde ne se propage pas dans les liquides ?

Ondes S Signup and view all the answers

Comment se déplacent les particules dans les ondes de Rayleigh ?

Elli tpique dans un plan Signup and view all the answers

Les ondes guidées incluent principalement quels types d'ondes ?

Ondes de Love et ondes de Rayleigh Signup and view all the answers

Quel paramètre est essentiel pour que la méthode sismique réfraction soit applicable ?

Un contraste suffisant entre les vitesses des couches Signup and view all the answers

Quelle caractéristique est associée aux ondes de Love ?

Elles sont polarisées horizontalement Signup and view all the answers

Quel est le mouvement des particules dans les ondes de Stoneley ?

Elles oscillent le long du guide d'onde Signup and view all the answers

Quel phénomène est associé aux ondes de pseudo-Rayleigh ?

Ils ont lieu dans les zones altérées de surface Signup and view all the answers

Quel est le rôle de l'impédance acoustique en sismique réflexion ?

Elle détermine le pouvoir réflecteur du miroir Signup and view all the answers

Comment définit-on l'impédance acoustique ?

Produit de la vitesse et de la densité Signup and view all the answers

Quel phénomène sismique est principalement influencé par le contraste d'impédance acoustique ?

Réflexion Signup and view all the answers

Que se passe-t-il avec les vitesses sismiques lorsque les porosités augmentent ?

Elles diminuent Signup and view all the answers

Quelle est la relation entre la saturation et la vitesse de propagation des ondes sismiques ?

La vitesse augmente quand le terrain est saturé Signup and view all the answers

Quelle formule a été développée par Faust pour relier la vitesse VP et la profondeur ?

VP = L (A z)¹/₆ Signup and view all the answers

Quel facteur influence principalement l'augmentation des vitesses avec la profondeur ?

Diminution de la porosité Signup and view all the answers

Quelle relation a proposé Castagna concernant les vitesses sismiques ?

Relation entre vitesses P, argilosité et porosité Signup and view all the answers

Dans les milieux stratifiés, comment se compare la vitesse longitudinale à la vitesse transversale ?

Elle est plus élevée de 10 à 15 % Signup and view all the answers

Quelle est la relation entre la vitesse de l'onde S et la vitesse de l'onde de Stoneley pour une formation saturée en eau ?

La vitesse de l'onde S est proportionnelle à la vitesse de l'onde de Stoneley. Signup and view all the answers

Quelles vitesses correspondent aux roches compactes sans altération ni fracturation ?

4000 à 6000 m/s Signup and view all the answers

Quel type de roche se caractérise par une porosité de 3 à 10 % et une faible altération ?

Roches compactes fracturées Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui diminue généralement la vitesse des roches ?

L'altération de la roche Signup and view all the answers

Quelles vitesses s'appliquent aux formations aérées ?

330 m/s Signup and view all the answers

Quel est le degré de porosité typique pour les roches poreuses sans fracturation ?

Supérieure à 5 % Signup and view all the answers

Quel facteur n'affecte pas la vitesse des ondes dans les roches ?

La composition chimique des roches Signup and view all the answers

Comment se comporte la vitesse des roches non consolidées lors de l'augmentation de la saturation en eau ?

Elle augmente Signup and view all the answers

Study Notes

Bases de la Sismique Réfraction

La sismique étudie les variations de la vitesse sismique du sous-sol, liées à la dureté, la consolidation et la saturation.
Cette méthode permet de distinguer des roches compactes, meubles, altérées, fracturées, et niveau de nappe phréatique.
La sismique est la méthode géophysique la plus importante, tant pour le coût que pour les géophysiciens employés.
La sismique réfraction est utilisée dans les études de géologie de l'ingénieur (construction de routes, barrages, tunnels, hydrogéologie, géologie minière).
La sismique réflexion est utilisée dans la recherche pétrolière.

Paramètres Mesurés

La méthode sismique étudie la propagation des ondes sismiques générées par l'homme.
La vitesse de propagation de ces ondes dans le sous-sol est le paramètre d'intérêt principal.
La vitesse sismique dépend des propriétés élastiques des roches qui composent le sol.
La théorie de l'élasticité est une théorie mathématique rigoureuse, et part du principe que les forces et déformations sont infinitésimales et réversibles.

Elasticité

Un corps indéformable n'existe pas.
Un solide subit des tensions et se déforme.
Les déformations sont considérées comme élastiques lorsque les déformations sont faibles.
Le corps reprend sa forme initiale lorsque les forces cessent.
Des paramètres d'élasticité ont été définis : le module de Young (E), le coefficient de Poisson (σ).

Module d'incompressibilité (K)

Le module d'incompressibilité est défini à partir de la dilatation cubique
Si la pression appliquée est P, le module est exprimé comme K = P / (changement de volume/ volume initial).

Module de torsion (rigidité)

Le module de torsion peut s'exprimer en fonction de module de Young (E) et du coefficient de Poisson (μ).
Ce module est nul pour les liquides.

Ondes sismiques

Dans un milieu homogène, isotrope, infini et élastique, deux principaux types d'ondes se propagent : les ondes P et les ondes S.
Les ondes P sont longitudinales (compression/dilatation).
Les ondes P sont les premières à arriver.
Les ondes S sont transversales (cisaillement).
Elles sont perpendiculaires à la direction de propagation.
Il n'existe pas de ondes S dans les liquides.
Les ondes de Rayleigh et les Ondes de Love sont des ondes de surface.
La vitesse des ondes P et S dépend des paramètres d'élasticité du milieu et de la densité.

Vitesses sismiques

Les vitesses sismiques (P et S) augmentent généralement avec la profondeur et l'âge de la formation.
Elles sont reliées à la porosité, la saturation et au type de roche.
Les vitesses varient suivant les types de roches (compactes, fracturées, poreuses, altérées).
Des exemples de vitesses sismiques pour différents types de terrains sont fournis.
Les vitesses sismiques se modifient en fonction de la présence de fluides (l'eau) ou d'argiles.
Des relations empiriques permettent de calculer la vitesse sismique en fonction de la profondeur, de la porosité et d'autres facteurs

Ondes de Stoneley

En diagraphie acoustique, le trou de forage agit comme un guide d'ondes.
Des ondes particulières sont observées, les ondes de Stoneley.

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Description

Testez vos connaissances sur le comportement des déformations près des sources d'explosions et les propriétés élastiques des roches. Ce quiz couvre les ondes sismiques, les déformations des matériaux et la théorie de l'élasticité. Évaluez votre compréhension des concepts fondamentaux de la sismologie et des matériaux élastiques.