Devoir 6 - Échantillonnage géophysique
À rendre le 2024-02-19
Mise en contexte
On réalise un profilage gravimétrique pour détecter des dykes mafiques (3000 kg/m$^3$) dans une roche encaissante dont la densité est de 2000 kg/m$^3$. Tel que montré à la Figure 1B, chaque dyke a une largeur de 10 m et leurs centres sont espacés de 50 mètres. Dans la pratique, on ne connait pas ses informations.
Question 1 (5 points)
Un ou une géophysicienne peu expérimentée décide d’utiliser une fréquence d’échantillonnage de 0.02 m$^{-1}$ (un espacement de 50 mètres entre les mesures). Le résultat du profilage gravimétrique est montré à la Figure 1A.
Figure 1. (A) Profil gravimétrique obtenu avec un pas de mesure de 50 m au-dessus des dykes mafiques mentionnés à la question 1. (B) Modèle pétrophysique des dykes.
En regardant l’anomalie gravimétrique de la Figure 1A, le ou la géophysicienne pense avoir détecté un seul dyke. Expliquez dans vos propres mots pourquoi une seule anomalie est observée, alors qu’il y a au moins cinq dykes qui devraient générer une anomalie dans la réalité (Figure 1B).
Question 2 (5 points)
Un ou une géophysicienne plus expérimentée suggère de refaire le profilage avec une fréquence d’échantillonnage plus élevé, soit 1 m$^{-1}$ (1 mètre entre chaque mesure), car son expérience avec la géologie dans la région suggère que les dykes devraient faire au plus 10 m de large. Le résultat du nouveau profilage est donné à la Figure 2.
Figure 2. (A) Profil gravimétrique obtenu avec un pas de mesure de 1 m au-dessus des dykes mafiques mentionnés à la question 1. (B) Modèle pétrophysique des dykes.
Le profil gravimétrique montré à la Figure 2A permet maintenant de bien distinguer les dykes avec cinq anomalies distinctes! Cependant, ce levé a couté 50 fois plus cher que le précédent à cause de la fréquence d’échantillonnage plus élevée.
Déterminez la fréquence d’échantillonnage minimale qui permettrait de résoudre les cinq dykes tout en minimisant les coûts du levé. Justifiez toutes vos démarches. Vous pouvez utiliser un modèle de plaque mince verticale ou vous fier aux anomalies montrées à la Figure 2A.