Magnétisme

Magnétisme
Plan
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Fondamentaux théoriques
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Appareil de mesure (présent)
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Applications
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Traitement des données
Dipôles et pôles (1)
Dipôles et pôles (2)
Dipôles et pôles (3)
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Un object avec un pôle magnétique seul
n'existe pas
Chaque pôle d'un dipôle a une force +/- m
On peut décomposer un dipôle en une somme
de petits dipôles
Forces magnétiques
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F=1/u*m1*m2/r²
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Dans l'air et dans l'eau u=1 (pas dans le métal)
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u=perméabilité magnétique
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Similarité avec le champ gravimétrique
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Unité : nT (nanoTesla)
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Force créer par un pôle magnétique H=m/r²
Aimantation rémanente ou induite
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Rémanente si roche chauffée dans un champ
magnétique (ex : basalte) → paléomagnétisme
(loi de Curry)
Aimantation induite
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Plus faible amplitude
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Nulle si le champ magnétique terrestre est nul
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Dépend de la susceptibilité magnétique des
minéraux (taux de magnétite)
Roche ferrimagnétique
Minéraux ferromagnétiques
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Rarement présent à l'état naturel en forte
concentration sauf météorites (fer, cobalt,
nickel)
Susceptibilité Magnétique
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Force de l'aimantation en l'absence de champ
magnétique.
I=k.H
Le champ magnétique terrestre
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Varie entre 70000nT au pôle magnétique et
30000 nT à l'équateur magnétique. (très forte
variations comparées à la gravité)
Défini par le module du champ
Sa déclinaison:angle avec le nord
géographique
Son inclinaison : angle avec l'horizontale
Le champ magnétique terrestre
Le champ magnétique terrestre
Instruments
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Boussole !
Magnétomètre à proton → mesure du champ
magnétique total
Acquisition sur le terrain
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Boucle ou référence
Eloignement p/r sources magnétiques ou
métalliques
Traitment de données
Variations temporelles
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Causes principalement externes : vents solaires
avec un pic vers 12h
→ Meilleures mesures la nuit
Amplitudes globalement faibles (dizaine de nT :
1% du champ total)
Sauf tempêtes magnétiques (~2000nT)
Causes internes longues périodes (variations
séculaires)
Variations temporelles
Correction de l'altitude
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Gradient vertical : 0.025 nT/m
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Souvent négligeable et négligé
Correction du champ moyen
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Basé sur un modèle de champ (IGRF)
Influence de l'orientation de dipôle
Réduction aux pôles
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Observation calculée avec une déclinaison de
90° et une inclinaison de 0°.
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Un seul pic centré sur le dipôle.
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Facilite l'interprétation
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Valable aux latitudes moyennes (et pas à
l'équateur)
Réduction aux pôles
Signal analytique
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Somme des dérivées
Maximum à l'aplomb des structures.
Indépendant de l'inclinaison et déclinaison
Filtrage et prolongement vers le
haut
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Réduire les observations à une même altitude
Filtrer les hautes fréquences / objets
superficiels
Possible car mag (et gravi!) dérive d'un
potentiel :
Et encore plus simple grâce à la TF !!!
Applications:
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1) la prospection pétrolière
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2) la prospection minière
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3) l’archéologie
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4) la localisation des pipelines
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5) la détection des bombes
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6) la détection des sous-marins
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Environnement (décharges)