chapitre ii

CHAPITRE II
INTRODUCTION AUX
METHODES POTENTIELLES
Université Sciences et Technologie Houari Boumedienne –
Module : Méthodes Géophysiques / Licence L3 – Géologie Fondamentale – Semestre S5 – L. Amir

CHAMP DE POTENTIEL
•Définition :
Un champ de vecteurs F dérive d’un potentiel scalaire U si : F= Grad U
On écrit encore: F= dU/dx i + dU/dy j+ dU/dz k
Un champ de vecteurs F dérive d’un potentiel vecteur V si : F= rot V
Une surface équipotentielle est une surface de l’espace sur lesquelles le
potentiel est constant.
•Exemple:
Le champ de Gravité G dérive d’un potentiel scalaire.
Le champ magnétique B dérive d’un potentiel vecteur.

CHAMP DE PESANTEUR
•Principes de Newton / Loi de l’Attraction Universelle:
Un corps m1 et un corps m2 s’attirent mutuellement avec une force F
dont l’intensité est proportionnelle à la masse de m1 et m2, et
inversement proportionnelle au carré de leur distance d. Le coefficient
de proportionnalité G est appelé constante de la gravitation
universelle : F= G m1m2/ d
2
•Accélération de la pesanteur :
g= GM/R
2
avec G: cte gravitation universelle; M: masse de la Terre et R:
Rayon de la Terre. (g=9.81 m/s
2
)
•Manifestation de la Gravité : Chute d’un corps, Marées, Orbite des
planètes maintenues autour du Soleil ….

GRAVIMETRIE - GEODESIE
•Gravimétrie: Mesurer, étudier et analyser les variations dans l’espace et dans
le temps du champ de pesanteur de la Terre et des autres corps du système
solaire.
•Géodésie: Etude de la forme de la Terre et mesure de ses dimensions.
La Terre n’est pas une sphère parfaite Les hétérogénéités dans le sous-sol sont sources de
variations de la pesanteur. A l’aplomb d’un corps lourd, la
pesanteur sera plus forte qu’à l’aplomb d’un corps léger.

DENSITE DES MATERIAUX GEOLOGIQUES
•Les variations du champ de pesanteur mettent en évidence les
hétérogénéités de masse.
•Densité = Masse / Volume (kg/m
3
)
Densité moyenne de la Terre 5.5 Gabbros 2.7 – 3.3
Densité moyenne de la croûte
continentale
2.67 Péridotite 3.1 – 3.4
Sédiments non consolidés 1.8 – 2.0 Charbon 1.2 – 1.8
Sables « secs » 1.4 – 1.65 Pétrole 0.6 – 0.9
Sables « humides » 1.9 – 2.05 Eau de mer 1.01 – 1.05
Grès 2.0 – 2.5 Glace 0.88 – 0.92
Sel 2.1 – 2.4 Chromite 4.5 – 4.8
Marnes 2.1 – 2.6 Pyrite 4.9 – 5.2
Calcaires 2.4 – 2.8 Hématite 5.0 – 5.2
Granites 2.5 – 2.7 Magnétite 5.1 – 5.3
Dolérite 2.5 – 3.1 Fer 7.3 – 7.8
Serpentine 2.5 - 2.6 Cuivre 8.8 – 8.9
Gneiss 2.65 - 2.75 Argent 10.1 – 11.1
Basaltes 2.7 – 3.1 Or 15.6 – 19.4