BRGMinfoterre.brgm.fr/rapports/RR-39636-FR.pdfmesures topographiques 65 A.4.1. Altitudes des stations sur le profil T sur la dune et à travers la lagune 65 A. 4. 2. Altitudes des

.OVÍ^

Méthodologie géophysique (radar géologique,électromagnétisme, sondage électrique) pour

une cartographie géologique ethydrogéologique de la plage des Sables d'Or

(Côtes d'Armor)

J.C. Gourrj'avec la collaboration de

F. Le Jeune, P. Watremez et N. Lenotre

Août 1997R 39636

BRGMLlMTimiM AU MRVia M lA TIKU

.OVÍ^

Méthodologie géophysique (radar géologique,électromagnétisme, sondage électrique) pour

une cartographie géologique ethydrogéologique de la plage des Sables d'Or

(Côtes d'Armor)

J.C. Gourrj'avec la collaboration de

F. Le Jeune, P. Watremez et N. Lenotre

Août 1997R 39636

BRGMLlMTimiM AU MRVia M lA TIKU

Méthodologie géophysique sur l'estran des Sables d'Or (22)

Mots clés : Géophysique, radar géologique, électromagnétisme, méthodes électriques,estrans. Sables d'Or.

En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante :

Gourry J.C. (1997) - Méthodologie géophysique (radar géologique, électromagnétisme,sondage électrique) pour une cartographie géologique et hydrogéologique de la plagedes Sables d'Or (Côtes d'Armor), Rapport BRGM R39636, 75p, 30 fig., 7 tab., 5 ann.

© BRGM, 1997, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans rautorisation expresse du BRGM.

2 Rapport BRGM R 39636


Mots clés : Géophysique, radar géologique, électromagnétisme, méthodes électriques,estrans. Sables d'Or.

En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante :

Gourry J.C. (1997) - Méthodologie géophysique (radar géologique, électromagnétisme,sondage électrique) pour une cartographie géologique et hydrogéologique de la plagedes Sables d'Or (Côtes d'Armor), Rapport BRGM R39636, 75p, 30 fig., 7 tab., 5 ann.

© BRGM, 1997, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans rautorisation expresse du BRGM.



Synthèse

Dans le cadre du projet de développement "électromagnétisme sur les estrans", des

mesures géophysiques (radar géologique, sondages électriques, profilsd'électromagnétisme) ont été réalisés sur la plage, sur la dune et dans la lagune des

Sables d'Or (22) afin de mieux comprendre la géologie et l'hydrogéologie des estrans.

Dans les zones de sable sec, le radar géologique a permis de suivre les figures de

sédimentation dans les dunes et de mesurer le niveau d'eau douce.

Parallèlement, les sondages électriques et les profils électromagnétiques ont mis en

évidence l'interface sable/ socle sur la plage, sur la dune et dans le lagune. Laconfrontation avec les forages de contrôle montre que la précision est entre 10 et 15%.Néanmoins le profilage électromagnétique a le gros avantage de suivre en continu les

variations de profondeur du socle. Une modélisation simplifiée à 2 couches à partir de

mesures d'EM 34 (dipôle horizontal, espacement 40 m) a donné des résultats semblablesà ceux obtenus par modélisation plus sophistiquée avec "EMIX34P". La précision est

toutefois meilleure dans le deuxième cas.

L'estimation du niveau douce et du biseau salé est comparable avec l'électromagnétismeet les sondages électriques. Les résultats sont en accord avec les logs de forage quand lagéologie est simple. Mais aucune des deux méthodes n'a pu montrer l'existence d'unaquifère d'eau douce intercalé sous une couche d'argile, car à la profondeur de cet

aquifère les deux méthodes se trouvent à leurs limites de résolution.

Rapport BRGM R 39636


Synthèse

Dans le cadre du projet de développement "électromagnétisme sur les estrans", des

mesures géophysiques (radar géologique, sondages électriques, profilsd'électromagnétisme) ont été réalisés sur la plage, sur la dune et dans la lagune des

Sables d'Or (22) afin de mieux comprendre la géologie et l'hydrogéologie des estrans.

Dans les zones de sable sec, le radar géologique a permis de suivre les figures de

sédimentation dans les dunes et de mesurer le niveau d'eau douce.

Parallèlement, les sondages électriques et les profils électromagnétiques ont mis en

évidence l'interface sable/ socle sur la plage, sur la dune et dans le lagune. Laconfrontation avec les forages de contrôle montre que la précision est entre 10 et 15%.Néanmoins le profilage électromagnétique a le gros avantage de suivre en continu les

variations de profondeur du socle. Une modélisation simplifiée à 2 couches à partir de

mesures d'EM 34 (dipôle horizontal, espacement 40 m) a donné des résultats semblablesà ceux obtenus par modélisation plus sophistiquée avec "EMIX34P". La précision est

toutefois meilleure dans le deuxième cas.

L'estimation du niveau douce et du biseau salé est comparable avec l'électromagnétismeet les sondages électriques. Les résultats sont en accord avec les logs de forage quand lagéologie est simple. Mais aucune des deux méthodes n'a pu montrer l'existence d'unaquifère d'eau douce intercalé sous une couche d'argile, car à la profondeur de cet

aquifère les deux méthodes se trouvent à leurs limites de résolution.



Sommaire

Synthèse 3

Sommaire 5

L Introduction 7

2. Mesures réalisées 11

2.1. Radar géologique 11

2.2. Electromagnétisme 12

2.2.1. Electromagnétisme dans la lagune 13

2.2.2. Electromagnétisme sur la dune 1'o J

2.2.3. Electromagnétisme sur la plage 14

2.3. Sondages électriques 14

2.4. Topographie 15

2.5. Piézomètres 15

3. Traitements et modélisation des mesures 17


3.1.1. Les profils radar 17

3.1.2. Les sondages (Common Mid-Point) 17



4. Interprétation 37

4.1. Interprétation des sondages électriques 37

4.2. La plage 37

4.3. La crête de la dune 39

4.4. La lagune et la pente de la dune 39

5. Corrélation des résultnts géophysiques avec les forages 43

5.1. En crête de dune (forage SI, 52 et S5) 43

5.2. Dans la lagune 44

Conclusion 49

Bibliographie 51

Annexe 1 : profils r.nd.nr bruts 52

Rapport BRGM R 39636 5


Sommaire

Synthèse 3

Sommaire 5

L Introduction 7

2. Mesures réalisées 11



2.2.1. Electromagnétisme dans la lagune 13

2.2.2. Electromagnétisme sur la dune 1'o J

2.2.3. Electromagnétisme sur la plage 14


2.4. Topographie 15

2.5. Piézomètres 15

3. Traitements et modélisation des mesures 17


3.1.1. Les profils radar 17

3.1.2. Les sondages (Common Mid-Point) 17



4. Interprétation 37

4.1. Interprétation des sondages électriques 37

4.2. La plage 37

4.3. La crête de la dune 39

4.4. La lagune et la pente de la dune 39

5. Corrélation des résultnts géophysiques avec les forages 43

5.1. En crête de dune (forage SI, 52 et S5) 43

5.2. Dans la lagune 44

Conclusion 49

Bibliographie 51

Annexe 1 : profils r.nd.nr bruts 52



Annexe 2 : Mesures d'EM 34 54

A.2. 1. Mesures bmtes d'EM 34 sur la dune et à travers la lagune. Profil T 54

A.2.2. Mesures bmtes d'EM 34 sur la dune. Profil P 55

A.2.3. Mesures bmtes d'EM 34 sur la plage. Profil Ll 56

A.2.4. Mesures bmtes d'EM 34 sur la plage. Profil L2, L3, L4, L5 et L6 57

A.2.5. Mesures bmtes d'EM 34 sur la plage en allant vers la mer. Profil M 58

Annexes : Sondages électriques 59

A.3.1. Sondage électrique SEl 59

A.3.2. Sondage électrique SE2 60

A.3.3, Sondage électrique SE3 61


A.3.5. Sondage électrique SES 63


Annexe 4 : mesures topographiques 65

A.4.1. Altitudes des stations sur le profil T sur la dune et à travers la lagune 65

A.4. 2. Altitudes des stations sur le profil P sur la dune 66

A.4.3. Altitudes des stations sur le profil Ll sur la plage 67

A.4.4. Altitudes des stations sur les profils L2 à L6 sur la plage 68

A.4.5. Altitudes des sondages électriques 69

A.4.6. Altitudes et hauteur d'eau des piézomètres 69

Annexe 5 : relation entre conductivité lue et conductivité apparente 70

Liste des figures 73

Liste des tableaux 75

Liste des annexes 76



Annexe 2 : Mesures d'EM 34 54

A.2. 1. Mesures bmtes d'EM 34 sur la dune et à travers la lagune. Profil T 54

A.2.2. Mesures bmtes d'EM 34 sur la dune. Profil P 55

A.2.3. Mesures bmtes d'EM 34 sur la plage. Profil Ll 56

A.2.4. Mesures bmtes d'EM 34 sur la plage. Profil L2, L3, L4, L5 et L6 57

A.2.5. Mesures bmtes d'EM 34 sur la plage en allant vers la mer. Profil M 58

Annexes : Sondages électriques 59

A.3.1. Sondage électrique SEl 59


A.3.3, Sondage électrique SE3 61


A.3.5. Sondage électrique SES 63


Annexe 4 : mesures topographiques 65

A.4.1. Altitudes des stations sur le profil T sur la dune et à travers la lagune 65

A.4. 2. Altitudes des stations sur le profil P sur la dune 66

A.4.3. Altitudes des stations sur le profil Ll sur la plage 67

A.4.4. Altitudes des stations sur les profils L2 à L6 sur la plage 68

A.4.5. Altitudes des sondages électriques 69

A.4.6. Altitudes et hauteur d'eau des piézomètres 69

Annexe 5 : relation entre conductivité lue et conductivité apparente 70

Liste des figures 73

Liste des tableaux 75

Liste des annexes 76



Introduction

Dans le cadre du projet de développement "EM sur estrans", la Direction de laRecherche du BRGM a été amenée à réaliser une campagne de mesures géophysiquesafin de définir une méthodologie d'études géologiques et hydrogéologiques en bord decôte maritime.

Suite à une opération de mesures par la méthode du panneau électrique (Mathieu et al.,1997) réalisée en janvier 1997, cette deuxième campagne de mesures s'est tenue auxSables d'Or, commune de Fréhel (Côtes d'Armor). Le but de cette opération visait :

- à mesurer les variations d'épaisseur de sable sur les plages et dans les dunes,- à définir le niveau d'eau douce et à relever la position de zones moins salées,

- à relever la stratifications des corps sédimentaires dans les dunes,- à cartographier le position d'éventuelles failles dans le socle.

La littérature scientifique fait état de nombreux travaux visant à caractériser la géologieet l'hydrogéologie en domaine côtier (Mc Neil, 1990) ou pour mesurer la salinité dessols (Geonics, 1997). Généralement une seule technique géophysique est employée. Parexemple pour la détection de l'extension d'une pollution saline, les méthodes électriques(Hagemeyer et Stewart, 1990) ou électromagnétiques (Goldstein et al., 1990) sontprincipalement utilisées.

Pour déterminer le contact entre eau douce et biseau salé (Yuhr et Benson, 1995),l'électromagnétisme est une méthode largement éprouvée (Sorensen et Jensen, 1995 etStewart, 1990). Enfin le radar géologique commence à faire son apparition dans le cadred'étude côtière (Jol et al., 1994) en vue de caractériser les faciès sédimentaires (VanOvermeeren, 1996).

La zone de test est située sur la plage des Sables d'Or (22). Cette plage sableuse longuede 1.5 km est encadrée par deux falaises de grès de l'Ordovicien (figure 1). Une série defailles d'orientation NW-SE coupent la plage. En arrière du cordon dunaire, une lagune(petite baie) s'est formée à l'embouchure d'une rivière. Cette lagune se vide et se remplitau gré des marées.

Afin que les mesures soient comparables entre elles, nous avons veillé à les réaliser auxmêmes heures de marées, en général à marée basse quand nous pouvions accéder à laplage.



Introduction

Dans le cadre du projet de développement "EM sur estrans", la Direction de laRecherche du BRGM a été amenée à réaliser une campagne de mesures géophysiquesafin de définir une méthodologie d'études géologiques et hydrogéologiques en bord decôte maritime.

Suite à une opération de mesures par la méthode du panneau électrique (Mathieu et al.,1997) réalisée en janvier 1997, cette deuxième campagne de mesures s'est tenue auxSables d'Or, commune de Fréhel (Côtes d'Armor). Le but de cette opération visait :

- à mesurer les variations d'épaisseur de sable sur les plages et dans les dunes,- à définir le niveau d'eau douce et à relever la position de zones moins salées,

- à relever la stratifications des corps sédimentaires dans les dunes,- à cartographier le position d'éventuelles failles dans le socle.

La littérature scientifique fait état de nombreux travaux visant à caractériser la géologieet l'hydrogéologie en domaine côtier (Mc Neil, 1990) ou pour mesurer la salinité dessols (Geonics, 1997). Généralement une seule technique géophysique est employée. Parexemple pour la détection de l'extension d'une pollution saline, les méthodes électriques(Hagemeyer et Stewart, 1990) ou électromagnétiques (Goldstein et al., 1990) sontprincipalement utilisées.

Pour déterminer le contact entre eau douce et biseau salé (Yuhr et Benson, 1995),l'électromagnétisme est une méthode largement éprouvée (Sorensen et Jensen, 1995 etStewart, 1990). Enfin le radar géologique commence à faire son apparition dans le cadred'étude côtière (Jol et al., 1994) en vue de caractériser les faciès sédimentaires (VanOvermeeren, 1996).

La zone de test est située sur la plage des Sables d'Or (22). Cette plage sableuse longuede 1.5 km est encadrée par deux falaises de grès de l'Ordovicien (figure 1). Une série defailles d'orientation NW-SE coupent la plage. En arrière du cordon dunaire, une lagune(petite baie) s'est formée à l'embouchure d'une rivière. Cette lagune se vide et se remplitau gré des marées.

Afin que les mesures soient comparables entre elles, nous avons veillé à les réaliser auxmêmes heures de marées, en général à marée basse quand nous pouvions accéder à laplage.



TERRAINS SÉDIMENTAIRES

Formations récentes

D

Fz

Dunes 6ge du fer f-2500 à-2OOOans)

F; • Alluvions estuariennas ; actuellement en dehor;

des invasions mannes | - 3000ansl

Fy • Alluvions fluvialiles (antérieures à 1 0 0 0 0 ana,

très souvent tardiglaciaires)

O Mw5

| _ p Limons pleistocenes (Weiscfielien ou Saalienl

Cordons pleistocenes

M m - O m < altitude •= 6 m

Mwi • altitude > B m

p ? Sables ai galets sur le plateau da St Casi (altitude > 6

Formations paléozoïques

Formation de Fréhel grès rouges

1 - conglomérais

2 - arkoses congiomératiques

( V 3 B *" Farmall0ndErcluV gresrouges•-"• 1 ; 'conglomérats

¡, i- i Cambro-Ordovicien

|(-0 , ^ r-irmation de la Heussaye

. 1 ! / ' 2 i indifférencié 2 • sédimentairs 3 volcanique

Amphibolites

COUVERTURE DE SÉDIMENTS MEUBLES SUR LE PLATEAU CONTINENTAL

Subdivisions granulométriques Subdivisions d'après la leneur en calcaire

Cailloutis Moins de 30 % de calcaire Dr: 30 .i 50 % de calcaire

ermani plus de 50 % d'éléments supérieurs a 20 m m

(galets et grandes coquilles)

lus de 70 % de cas éléments •- cailloutis purs

2 • De 50 a 70 % = cailloutis graveleux

Graviers

épdts renfermant moins de 50 % de cailloux

el ayant une médiane supérieure â 2 m m

ie 15 à 50 % de cailloux •= graviers caillouteux

2 Moins de 15 % de caillou« = graviers

Sables

t une médiane inférieure a 2 m m avec moins de 5 %

de pâlîtes ¡particules inférieures a 5 0 p )

Plus de 15 % d'éléments supérieurs à 2 m m

JBC graviers dominants ~ sables graveleux

Moins do 15 % d'éléments supérieurs â 2 m m

action 0,5 à 0,2 m m dominante = sables lins

Fraction 0.2 à 0,05 m m —sablons

Tourbes sur esirans (indication ponctuelle!

(Sédiments lilhoclasiiques)

Li

¡SÍ!<IIÍTU;II|Í, liihonioclasliques)

U

GLib

l. • fîLen .

GLîb

SLrt

SLirJ

(SL.el

SLi.1.«

SLsd

SL2«SLïH I 'AfdilUa_:

Echelle : 1/25 000


Fig. 1 - Contexte géologique de la campagne géophysique. Extrait de la carte au 1/50 000de Saint Cast.

9


2. Mesures réalisées

La campagne de mesures géophysiques s'est déroulée du 24 au 28 février 1997. Dirigéepar Pierre Watremez (DR/HYT), elle a été réalisée par François Le Jeune (DGA) du 24au 28 février, Jean Christophe Gourry (DR/GIG) du 24 au 27 février, Albane Saintenoy(IPGP) du 24 au 26 février et Nicole Lenotre du 24 au 25 février. L'intégralité des

mesures ont été situées sur un plan de position (figure 2).

2.1 RADAR GEOLOGIQUE

Les mesures de radar géologique ont été réalisées essentiellement sur la dune. 2 profilsont été réalisés : profil T et profil P (figure 2).

Le profil T coupe la dune transversalement et est globalement orienté N-S. Il a été réalisédu Point Métrique (PM) -55 à -18 sur le sable dans un chemin entre 2 barrières, puis duPM -18 à 0 sur la route en haut de la dune, puis du PM 0 à 95 sur le sable de la dune au

sud en allant vers la lagune. Entre les PM -55 et -40, le profil a été réalisé sur des bottesde paille qui recouvrent la dune. 11 n'a pas été possible de descendre sur la plage au Nordcar la dune s'arrêtait bmtalement au PM -55. Ce profil a été couvert en 300, 500 et900 MHz.

Le profil P longe la plage en haut de la dune. Il commence au PM -15 du profil T, se

situe sur la route jusqu'au PM 2, puis se prolonge sur le sable de la dune jusqu'au PM255. Ce profil a été couvert en 100, 300 et 500 MHz.

Les mesures à 100 et 300 MHz ont été réalisées en mode bistatique avec un ecartementrespectivement de 1.30 m de 0.50 m entre émetteur et récepteur.

2 CMP (common mid-point) ont été réalisés à la fréquence 500 MHz- au PM 15 du profil P, parallèlement au profil,- au PM 53 du profil T, transversalement au profil.

L'écartement émetteur-récepteur au départ était de 20 cm. L'écartement augmentait de20 cm à chaque mesure.

Afin de caler le "temps-zéro" des CMP, des mesures en transmission dans l'air ont étéréalisées.

Le tableau 1 résume les mesures radar réalisées pendant cette opération de géophysique.

Rapport BRGM R 39636 1 1


2. Mesures réalisées

La campagne de mesures géophysiques s'est déroulée du 24 au 28 février 1997. Dirigéepar Pierre Watremez (DR/HYT), elle a été réalisée par François Le Jeune (DGA) du 24au 28 février, Jean Christophe Gourry (DR/GIG) du 24 au 27 février, Albane Saintenoy(IPGP) du 24 au 26 février et Nicole Lenotre du 24 au 25 février. L'intégralité des

mesures ont été situées sur un plan de position (figure 2).


Les mesures de radar géologique ont été réalisées essentiellement sur la dune. 2 profilsont été réalisés : profil T et profil P (figure 2).

Le profil T coupe la dune transversalement et est globalement orienté N-S. Il a été réalisédu Point Métrique (PM) -55 à -18 sur le sable dans un chemin entre 2 barrières, puis duPM -18 à 0 sur la route en haut de la dune, puis du PM 0 à 95 sur le sable de la dune au

sud en allant vers la lagune. Entre les PM -55 et -40, le profil a été réalisé sur des bottesde paille qui recouvrent la dune. 11 n'a pas été possible de descendre sur la plage au Nordcar la dune s'arrêtait bmtalement au PM -55. Ce profil a été couvert en 300, 500 et900 MHz.

Le profil P longe la plage en haut de la dune. Il commence au PM -15 du profil T, se

situe sur la route jusqu'au PM 2, puis se prolonge sur le sable de la dune jusqu'au PM255. Ce profil a été couvert en 100, 300 et 500 MHz.

Les mesures à 100 et 300 MHz ont été réalisées en mode bistatique avec un ecartementrespectivement de 1.30 m de 0.50 m entre émetteur et récepteur.

2 CMP (common mid-point) ont été réalisés à la fréquence 500 MHz- au PM 15 du profil P, parallèlement au profil,- au PM 53 du profil T, transversalement au profil.

L'écartement émetteur-récepteur au départ était de 20 cm. L'écartement augmentait de20 cm à chaque mesure.

Afin de caler le "temps-zéro" des CMP, des mesures en transmission dans l'air ont étéréalisées.

Le tableau 1 résume les mesures radar réalisées pendant cette opération de géophysique.



Nom du profil

P

TCMPlCMP2

Début

0(PM-15duT)-55 m

-10 m

-10 m

Fin

255 m

95 m

10 m

10 m

Fréquences

100, 300, 500300, 500, 900

500

500

Centre dudispositif(CMP)

-

-

PM 15 du profil P

PM 53 du profil T

Tableau 1 : Bilan des mesures radar réalisées sur la dune des Sables d'Or (22)

Les données radar bmtes avec une simple correction statique ont été rassemblées en

annexe 1.

2.2 ELECTROMAGNETISME

Nous appelons "électromagnétisme" la technique se basant sur la mesure d'un champmagnétique induit dans le sol par une source magnétique contrôlée. Ce phénomèned'induction, qui dépend de la conductivité électrique des terrains, est prédominant pourdes fréquences inférieures à 100 kHz par rapport au phénomène de propagationondulatoire qui prédomine généralement au delà de 10 MHz (domaine radar).

Toutes les mesures en électromagnétisme "basse fréquence" ont été réalisées avec l'EM34 de Geonics. Cet appareil mesure une conductivité apparente pour 2 configurations demesures :

- dipôle horizontal (boucles verticales coplanaires) ou HMD (HorizontalMagnetic Dipôle),

- dipôle vertical (boucles horizontales coplanaires) ou VMD (Vertical MagneticDipôle).

Pour chaque configuration de mesure, 3 écartements de boucles sont possibles ;10, 20 et40 m.

Suivant l'écartement émetteur-récepteur choisi, la fréquence /varie : 6400 Hz à 10 m,1600 Hz à 20 m et 400 Hz à 40 m. Cette variation de la fréquence permet de maintenirl'induction B constante :

B = s

où co est la pulsation du signal : co = ItiJ'

crest la conductivité électrique du milieu¡.iQ est la perméabilité magnétique du vide.

\m¿

Toutes les mesures d'EM 34 ont été menées de façon que chaque station de mesure soitsitué au centre du dispositif de mesure quelque soit l'écartement émetteur-récepteur(tableau 2).



Nom du profil

P

TCMPlCMP2

Début

0(PM-15duT)-55 m

-10 m

-10 m

Fin

255 m

95 m

10 m

10 m

Fréquences

100, 300, 500300, 500, 900

500

500

Centre dudispositif(CMP)

-

-

PM 15 du profil P

PM 53 du profil T

Tableau 1 : Bilan des mesures radar réalisées sur la dune des Sables d'Or (22)

Les données radar bmtes avec une simple correction statique ont été rassemblées en

annexe 1.


Nous appelons "électromagnétisme" la technique se basant sur la mesure d'un champmagnétique induit dans le sol par une source magnétique contrôlée. Ce phénomèned'induction, qui dépend de la conductivité électrique des terrains, est prédominant pourdes fréquences inférieures à 100 kHz par rapport au phénomène de propagationondulatoire qui prédomine généralement au delà de 10 MHz (domaine radar).

Toutes les mesures en électromagnétisme "basse fréquence" ont été réalisées avec l'EM34 de Geonics. Cet appareil mesure une conductivité apparente pour 2 configurations demesures :

- dipôle horizontal (boucles verticales coplanaires) ou HMD (HorizontalMagnetic Dipôle),

- dipôle vertical (boucles horizontales coplanaires) ou VMD (Vertical MagneticDipôle).

Pour chaque configuration de mesure, 3 écartements de boucles sont possibles ;10, 20 et40 m.

Suivant l'écartement émetteur-récepteur choisi, la fréquence /varie : 6400 Hz à 10 m,1600 Hz à 20 m et 400 Hz à 40 m. Cette variation de la fréquence permet de maintenirl'induction B constante :

B = s

où co est la pulsation du signal : co = ItiJ'

crest la conductivité électrique du milieu¡.iQ est la perméabilité magnétique du vide.

\m¿

Toutes les mesures d'EM 34 ont été menées de façon que chaque station de mesure soitsitué au centre du dispositif de mesure quelque soit l'écartement émetteur-récepteur(tableau 2).



Nom duprofil

TTTTTTP

P

P

P

P

P

LlLlLlLlL2L3L4L5L6M

Ecartementtype

dipôle*20m/HD20m/HDlOm/HDlOm/HD40m/HD40m/HD20in/HD20mA1)lOin/HDlOiiiA()40m/HD40ni/VD20in/HDlOiii/HD40ni/HD40in/VD20m/HD20 iii/HD20ni/HD20 iii/HD2O111/HD

20ni/HD

Début

PM 460

PM60PM80PM 80

PM 460

PM 80

PM 10

PM 240

PM 10

PM 250

PM 10

PM 250

PMOPM 1020

PMOPM 1020

PM 100

PM 300

PM 100

PM 300

PM 100

PMO

Fin

PMSOPM -20PM 460PM -50PMO

PM -20PM 240

PM 10

PM 250

PMOPM 250

PMOPM 1020

PMOPM1020

PMOPM 300

PNÍ 100

PM 300

PM 100

PM 300

PM 280

Date

25/0226/0225/0226/0225/0227/0226/0226/0226/0226/0226/0226/0226/0226/0226/0226/0227/0227/0227/0227/0227/0227/02

Heuredébut

17:00

9:4017:4018:20

18:00

17:00

10:30

10:40

11:00

11:10

11:40

12:10

16:0017:00

18:0018:40

16:00

16:15

16:30

16:50

17:00

17:10

Heurefin

17:30

9:5018:0018:30

18:30

17:20

10:40

10:50

11:10

11:20

11:50

12:15

16:50

17:45

18:40

19:15

16:15

16:30

16:45

17:00

17:10

17:20

Remarques

Début pluie à 1 1:30; orage

* : HD : dipôle horizontal, \T) : dipôle vertical

Tableau 2 : Bilan des mesures en EÂ'i 34 au cours de l'opération géophysiqueaux Sables d'Or, Freliel (22)

2.2.1 Electromagnétisme dans la lagune

Un profil de 500 m environ a été réalisé à travers la lagune au sud de la dune. Ce profilsuit le profil T du radar (voir chapitre 2.1.) du PM -55 au PM 95 puis continue dans la

lagune. Il remonte sur la dune de l'autre coté de la lagune au lieu-dit "la vallée Denis " ensuivant une direction sud-ouest jusqu'au PM 460. Les mesures du profil T ont étéréalisées aux ecartement 10, 20 et 40 m en dipôle horizontal. La distance entre stationvarie entre 10 et 20 m. Le tableau des mesures est en annexe 2.

2.2.2 Electromagnétisme sur la dune

Des mesures d'EM 34 ont été menées sur la dune du PM 0 au PM 255 du profil radar P.

Ce profil P a été réalisé suivant toutes les configurations possibles :

- ecartement 10 m, dipôle horizontal,- ecartement 20 m, dipôle horizontal,- ecartement 40 m, dipôle horizontal,- ecartement 10 m, dipôle vertical,- ecartement 20 m, dipôle vertical.



Nom duprofil

TTTTTTP

P

P

P

P

P

LlLlLlLlL2L3L4L5L6M

Ecartementtype

dipôle*20m/HD20m/HDlOm/HDlOm/HD40m/HD40m/HD20in/HD20mA1)lOin/HDlOiiiA()40m/HD40ni/VD20in/HDlOiii/HD40ni/HD40in/VD20m/HD20 iii/HD20ni/HD20 iii/HD2O111/HD

20ni/HD

Début

PM 460

PM60PM80PM 80

PM 460

PM 80

PM 10

PM 240

PM 10

PM 250

PM 10

PM 250

PMOPM 1020

PMOPM 1020

PM 100

PM 300

PM 100

PM 300

PM 100

PMO

Fin

PMSOPM -20PM 460PM -50PMO

PM -20PM 240

PM 10

PM 250

PMOPM 250

PMOPM 1020

PMOPM1020

PMOPM 300

PNÍ 100

PM 300

PM 100

PM 300

PM 280

Date

25/0226/0225/0226/0225/0227/0226/0226/0226/0226/0226/0226/0226/0226/0226/0226/0227/0227/0227/0227/0227/0227/02

Heuredébut

17:00

9:4017:4018:20

18:00

17:00

10:30

10:40

11:00

11:10

11:40

12:10

16:0017:00

18:0018:40

16:00

16:15

16:30

16:50

17:00

17:10

Heurefin

17:30

9:5018:0018:30

18:30

17:20

10:40

10:50

11:10

11:20

11:50

12:15

16:50

17:45

18:40

19:15

16:15

16:30

16:45

17:00

17:10

17:20

Remarques

Début pluie à 1 1:30; orage

* : HD : dipôle horizontal, \T) : dipôle vertical

Tableau 2 : Bilan des mesures en EÂ'i 34 au cours de l'opération géophysiqueaux Sables d'Or, Freliel (22)

2.2.1 Electromagnétisme dans la lagune

Un profil de 500 m environ a été réalisé à travers la lagune au sud de la dune. Ce profilsuit le profil T du radar (voir chapitre 2.1.) du PM -55 au PM 95 puis continue dans la

lagune. Il remonte sur la dune de l'autre coté de la lagune au lieu-dit "la vallée Denis " ensuivant une direction sud-ouest jusqu'au PM 460. Les mesures du profil T ont étéréalisées aux ecartement 10, 20 et 40 m en dipôle horizontal. La distance entre stationvarie entre 10 et 20 m. Le tableau des mesures est en annexe 2.

2.2.2 Electromagnétisme sur la dune

Des mesures d'EM 34 ont été menées sur la dune du PM 0 au PM 255 du profil radar P.

Ce profil P a été réalisé suivant toutes les configurations possibles :

- ecartement 10 m, dipôle horizontal,- ecartement 20 m, dipôle horizontal,- ecartement 40 m, dipôle horizontal,- ecartement 10 m, dipôle vertical,- ecartement 20 m, dipôle vertical.



- ecartement 40 m, dipôle vertical,

La distance entre station est de 10 m, sauf pour le 10 m, dipôle vertical où l'épatemententre stations est de 20 m. Les mesures manquantes sont dues à une instabilité de lalecture, provenant de source métalliques ou bmits électriques à proximité. Le tableau des

mesures est en annexe 2.

2.2.3 Electromagnétisme sur la plage

Un grand profil Ll de 1020 m a été réalisé à 40 m en contrebas de la dune. 11 commenceà la cale (milieu de plage) et se prolonge vers l'Ouest jusqu'à la falaise de grès. 11 traversela rivière entre les PM 880 et 990, Ce niveau varie avec la marée. Au moment des

mesures, la rivière se situait entre les PM 965 et 985. L'écartement entre stations est de

20 m. Le profil a été réalisé dans les configurations suivantes :

- 10 m, dipôle horizontal,- 20 m, dipôle horizontal,- 40 m, dipôle horizontal,- 40 m, dipôle vertical.

Par ailleurs, 5 profils, L2 à L6, parallèles au Ll ont été réalisés sur la plage. Ils sontparallèles entre eux et ont été réalisés entre les PM 100 et 300 du Ll. 11 sont distants de

20 m et l'écartement entre stations est de 20 m. Compte tenu du bon contraste obtenu surle profil Ll, la configuration "20 m en dipôle horizontal" a été retenu pour ces 5 profils.

Enfin un dernier profil d'EM 34 a été réalisé sur la plage en partant du PM 100 du L6 et

en se dirigeant vers la mer (au Nord) au pas de 20 m, jusqu'au PM 280. Ceci avait pourbut de mesurer la conductivité du sable saturé en eau salée, sans influence d'une couchemoins saturée en surface. Le tableau de toutes les mesures est en annexe 2.

2.3 SONDAGES ELECTRIQUES

Nom du sondase

SEl

SE2

SE3

SE4

SE5

SE6

PositionSur la plage

PM 310 du profil Ll. Parallèle à LlEn haut de dune

PM 120 du profil P. Parallèle à P

En haut de dunePM 250 du profil P. Parallèle à P

Dans la lagiuiePM 180 du profil T. Parallèle à T

Sur la plagePM 140 du profil L5. Parallèle à L5

Sur la plagePM 240 du profil L2. Parallèle cà L2

Date

26/02

27/02

27/02

28/02

28/02

28/02

Heure

16:00 à

16:30

10:00 à

11:00

11:10 à

12:30

16:05 à

16:50

17:10 à

18:00

AB/2100

150

150

60

100

100

Tablean 3 : Bilan des .sondages électriques réalisés aux Sahlc.\ d'Or.



- ecartement 40 m, dipôle vertical,

La distance entre station est de 10 m, sauf pour le 10 m, dipôle vertical où l'épatemententre stations est de 20 m. Les mesures manquantes sont dues à une instabilité de lalecture, provenant de source métalliques ou bmits électriques à proximité. Le tableau des

mesures est en annexe 2.

2.2.3 Electromagnétisme sur la plage

Un grand profil Ll de 1020 m a été réalisé à 40 m en contrebas de la dune. 11 commenceà la cale (milieu de plage) et se prolonge vers l'Ouest jusqu'à la falaise de grès. 11 traversela rivière entre les PM 880 et 990, Ce niveau varie avec la marée. Au moment des

mesures, la rivière se situait entre les PM 965 et 985. L'écartement entre stations est de

20 m. Le profil a été réalisé dans les configurations suivantes :

- 10 m, dipôle horizontal,- 20 m, dipôle horizontal,- 40 m, dipôle horizontal,- 40 m, dipôle vertical.

Par ailleurs, 5 profils, L2 à L6, parallèles au Ll ont été réalisés sur la plage. Ils sontparallèles entre eux et ont été réalisés entre les PM 100 et 300 du Ll. 11 sont distants de

20 m et l'écartement entre stations est de 20 m. Compte tenu du bon contraste obtenu surle profil Ll, la configuration "20 m en dipôle horizontal" a été retenu pour ces 5 profils.

Enfin un dernier profil d'EM 34 a été réalisé sur la plage en partant du PM 100 du L6 et

en se dirigeant vers la mer (au Nord) au pas de 20 m, jusqu'au PM 280. Ceci avait pourbut de mesurer la conductivité du sable saturé en eau salée, sans influence d'une couchemoins saturée en surface. Le tableau de toutes les mesures est en annexe 2.


Nom du sondase

SEl

SE2

SE3

SE4

SE5

SE6

PositionSur la plage

PM 310 du profil Ll. Parallèle à LlEn haut de dune

PM 120 du profil P. Parallèle à P

En haut de dunePM 250 du profil P. Parallèle à P

Dans la lagiuiePM 180 du profil T. Parallèle à T

Sur la plagePM 140 du profil L5. Parallèle à L5

Sur la plagePM 240 du profil L2. Parallèle cà L2

Date

26/02

27/02

27/02

28/02

28/02

28/02

Heure

16:00 à

16:30

10:00 à

11:00

11:10 à

12:30

16:05 à

16:50

17:10 à

18:00

AB/2100

150

150

60

100

100

Tablean 3 : Bilan des .sondages électriques réalisés aux Sahlc.\ d'Or.



6 sondages électriques ont été réalisés aux Sables d'Or. Ils ont pour but de caler les

mesures d'EM 34 en certains points caractéristiques (tableau 3).

Les mesures de résistivité sont en annexe 3.

2.4 TOPOGRAPHIE

Des mesures topographiques ont été réalisées sur l'ensemble des profils radar,d'électromagnétisme et au point de sondage.

La base des mesures topographiques se situe au bout de la route en haut de dune, vers lePM 0 du profil P, sur le socle d'une poubelle. La référence est donnée à 20 m. Lafermeture sur le profil T après un cheminement de 2 km donne une erreur de 4 cm, ce quiest largement suffisant pour nos besoins dans un inilieu où la topographie est trèsvariable dans le temps.

Comme la topographie sur la plage et dans la lagune change après chaque marée haute,toutes ces mesures ont été obtenues quelques minutes après la fin des profilsd'électromagnétisme, sauf entre les PM 500 et 1020 du profil Ll où les mesures ont étéfaites le lendemain en fin de journée à marée basse (conditions de marée semblables à

celle du début de profil). Mais nous avons pu remarquer une légère variation de cettetopographie après les marées hautes de la nuit du 26 au 27 février. Les mesures

topographiques sont données en annexe 4.

2.5 PIEZOMETRES

Des mesures de niveau d'eau sur des piézomètres sur la plage et dans la lagune ont donnéles résultats suivants (tableau 4) :

Nom dupiézomètre

Piézo 1

Piézo 2

Piézo 3

Piézo 4

Piézo 5

Jour et heure de lamesure

28/02/9728/02/9728/02/97

28/02/97 à 10h30

28/02/97à 10h45

Position

Profil T au PM 99Profil T au PM 108

Profil Ll au PM 10

Profil Ll au PM 300Profil Ll au PM 680

Altitudepiézo (m)

9.849.185

9,89.6259.84

Hauteurd'eau (m)

1.68

1.05

0.980.92.1

Tableau 4 : Bilan des mesures de niveau d'eau dans les piézomètres.



6 sondages électriques ont été réalisés aux Sables d'Or. Ils ont pour but de caler les

mesures d'EM 34 en certains points caractéristiques (tableau 3).

Les mesures de résistivité sont en annexe 3.

2.4 TOPOGRAPHIE

Des mesures topographiques ont été réalisées sur l'ensemble des profils radar,d'électromagnétisme et au point de sondage.

La base des mesures topographiques se situe au bout de la route en haut de dune, vers lePM 0 du profil P, sur le socle d'une poubelle. La référence est donnée à 20 m. Lafermeture sur le profil T après un cheminement de 2 km donne une erreur de 4 cm, ce quiest largement suffisant pour nos besoins dans un inilieu où la topographie est trèsvariable dans le temps.

Comme la topographie sur la plage et dans la lagune change après chaque marée haute,toutes ces mesures ont été obtenues quelques minutes après la fin des profilsd'électromagnétisme, sauf entre les PM 500 et 1020 du profil Ll où les mesures ont étéfaites le lendemain en fin de journée à marée basse (conditions de marée semblables à

celle du début de profil). Mais nous avons pu remarquer une légère variation de cettetopographie après les marées hautes de la nuit du 26 au 27 février. Les mesures

topographiques sont données en annexe 4.

2.5 PIEZOMETRES

Des mesures de niveau d'eau sur des piézomètres sur la plage et dans la lagune ont donnéles résultats suivants (tableau 4) :

Nom dupiézomètre

Piézo 1

Piézo 2

Piézo 3

Piézo 4

Piézo 5

Jour et heure de lamesure

28/02/9728/02/9728/02/97

28/02/97 à 10h30

28/02/97à 10h45

Position

Profil T au PM 99Profil T au PM 108

Profil Ll au PM 10

Profil Ll au PM 300Profil Ll au PM 680

Altitudepiézo (m)

9.849.185

9,89.6259.84

Hauteurd'eau (m)

1.68

1.05

0.980.92.1



m

ICD

G)

01

to

8

S o'3

!

Os

mo

: sondage électrique

: piézomètre

: forage


3. Traitements et modélisation des mesures


3.1.1 Les profils radar

La première remarque faite sur ces mesures radar bmtes est le faible bmit géologique (oudensité d'hétérogénéités) enregistré.

Compte tenu de la bonne qualité des mesures radar obtenues sur cette dune, peu detraitements ont été appliqués sur ces mesures :

- filtrage passe-haut horizontal 255 traces, afin de supprimer le bmit instmmentalet la résonance de couplage de l'antenne avec le sol (réalisé sous Radan 3)

- ré échantillonnage spatial des traces pour obtenir le même nombre de traces parmètre sur chaque profil (réalisé sous Radan 3),

- reformatage des fichiers DZT en fichier SEGY pour station UNIX DEC, avecsuppression de la partie avant le "temps zéro".

- filtrage temporel passe-bande : filtre trapèze spectral : 0.4, 0.8, 1.2, 1.8 fois lafréquence centrale de l'antenne (réalisé sous Radar Unix)

- corrections statiques de topographie avec une vitesse moyenne estimée parCMP (réalisé sous Radar Unix),

- migration avec une vitesse constante (réalisé sous Radar Unix),

Les radargrammes après traitement se trouve :

- figure 3 : profil T, 900 MHz,- figure 4 : profil T, 500 MHz,- figure 5 : profil T, 300 MHz,- figure 6 : profil P, 500 MHz,- figure 7 : profil P, 300 MHz,- figure 8 : profil P, 100 MHz.

Les profils bmts avant traitement ont été rassemblés en annexe 1 .

3.1.2 Les sondages (Common Mid-Point)

L'analyse des mesures en transmission dans l'air avec les mêmes réglages (excepté lesgains) qu'en mesure CMP ont donné un temps-zéro de 46 ns.

Seul le filtrage passe-haut horizontal 255 traces a été réalisé sur ces enregistrements desondage.

Les 2 fichiers ont été transférés en format SEGY sous une station DEC en supprimant les46 ns de mesure avant le temps-zéro (figures 9 et 10). Puis ils ont été traités par analyseNMO (Normal Move Out) sous Radar Unix. Des vitesses de correction de 8 à 16 cm/ns



3. Traitements et modélisation des mesures


3.1.1 Les profils radar

La première remarque faite sur ces mesures radar bmtes est le faible bmit géologique (oudensité d'hétérogénéités) enregistré.

Compte tenu de la bonne qualité des mesures radar obtenues sur cette dune, peu detraitements ont été appliqués sur ces mesures :

- filtrage passe-haut horizontal 255 traces, afin de supprimer le bmit instmmentalet la résonance de couplage de l'antenne avec le sol (réalisé sous Radan 3)

- ré échantillonnage spatial des traces pour obtenir le même nombre de traces parmètre sur chaque profil (réalisé sous Radan 3),

- reformatage des fichiers DZT en fichier SEGY pour station UNIX DEC, avecsuppression de la partie avant le "temps zéro".

- filtrage temporel passe-bande : filtre trapèze spectral : 0.4, 0.8, 1.2, 1.8 fois lafréquence centrale de l'antenne (réalisé sous Radar Unix)

- corrections statiques de topographie avec une vitesse moyenne estimée parCMP (réalisé sous Radar Unix),

- migration avec une vitesse constante (réalisé sous Radar Unix),

Les radargrammes après traitement se trouve :

- figure 3 : profil T, 900 MHz,- figure 4 : profil T, 500 MHz,- figure 5 : profil T, 300 MHz,- figure 6 : profil P, 500 MHz,- figure 7 : profil P, 300 MHz,- figure 8 : profil P, 100 MHz.

Les profils bmts avant traitement ont été rassemblés en annexe 1 .

3.1.2 Les sondages (Common Mid-Point)

L'analyse des mesures en transmission dans l'air avec les mêmes réglages (excepté lesgains) qu'en mesure CMP ont donné un temps-zéro de 46 ns.

Seul le filtrage passe-haut horizontal 255 traces a été réalisé sur ces enregistrements desondage.

Les 2 fichiers ont été transférés en format SEGY sous une station DEC en supprimant les46 ns de mesure avant le temps-zéro (figures 9 et 10). Puis ils ont été traités par analyseNMO (Normal Move Out) sous Radar Unix. Des vitesses de correction de 8 à 16 cm/ns



par pas de 0.5 cm/ns ont été appliquées sur les enregistrements. Puis une analyse plusfine par pas de 0.25 cm/ns autour d'une valeur de vitesse supposée a été réalisée (figures1 1 et 12). Les résultats des analyses NMO sont donnés dans les tableaux 5 (CMP 1) et 6

(CMP 2).

Temps doublede l'écho (ns)

3758

87117

169

Vitesse decorrection de

l'horizon(cm/ns)

12.0012.25

11.7512.5012.75

Tableau 5 : Résidtat de l'analyse des vitesses par NMO sur le CMP 1


14.5

21

41

55

70

85

113


l'horizon(cm/ns)

11,5011,5012.2512.0011.7511,2512,00

Tableau 6 : Ré.sultat de l'analyse des vitesses par NMO sur le CMP 2


Plusieurs phénomènes doivent être pris en compte dans une analyse de mesuresd'EM 34 :

- la topographie,- l'alignement des 2 bobines dans le même plan,- la non-linéarité entre la conductivité lue sur l'appareil et la conductivité

apparente (ou par définition la conductivité équivalente pour un demi-espace homogène).

L'eff'et de la topographie est difficile à corriger. Nous n'en parlerons pas ici. Le seulendroit où cette topographie peut induire un biais, c'est principalement en montant ladune, entre les PM 0 et 90 du profil T.



par pas de 0.5 cm/ns ont été appliquées sur les enregistrements. Puis une analyse plusfine par pas de 0.25 cm/ns autour d'une valeur de vitesse supposée a été réalisée (figures1 1 et 12). Les résultats des analyses NMO sont donnés dans les tableaux 5 (CMP 1) et 6

(CMP 2).


3758

87117

169


l'horizon(cm/ns)

12.0012.25

11.7512.5012.75

Tableau 5 : Résidtat de l'analyse des vitesses par NMO sur le CMP 1


14.5

21

41

55

70

85

113


l'horizon(cm/ns)

11,5011,5012.2512.0011.7511,2512,00

Tableau 6 : Ré.sultat de l'analyse des vitesses par NMO sur le CMP 2


Plusieurs phénomènes doivent être pris en compte dans une analyse de mesuresd'EM 34 :

- la topographie,- l'alignement des 2 bobines dans le même plan,- la non-linéarité entre la conductivité lue sur l'appareil et la conductivité

apparente (ou par définition la conductivité équivalente pour un demi-espace homogène).

L'eff'et de la topographie est difficile à corriger. Nous n'en parlerons pas ici. Le seulendroit où cette topographie peut induire un biais, c'est principalement en montant ladune, entre les PM 0 et 90 du profil T.



L'alignement des bobines n'est pas fondamental en dipôle horizontal. Une erreur d'unedizaine de degrés n'engendre pas d'erreur significative. En revanche, la réponse de l'EM34 est très sensible à l'alignement en dipôle vertical. Pour cette raison nous avons poséles bobines au sol pour cette configuration et nous n'avons pas fait de mesure sur fortepente.

L'effet de non-linéarité de la conductivité lue par rapport à la conductivité équivalented'un demi-espace homogène (ou conductivité apparente) est illustrée sur la figure 13

(McNeil, 1980), Cette relation entre conductivité lue et conductivité apparente changeavec le dispositif de mesure. En fait, la conductivité lue est une approximation d'uneconductivité apparente pour de faibles conductivités. Cette relation linéaire est fausse

pour des conductivités supérieures à 50 mS/m (inférieur à 20 D.m) où il faut appliquerune correction pour se ramener à une conductivité apparente. L'explication de cettecorrection est donnée dans l'annexe 5, D'après la figure 13, nous comprenons pourquoinous obtenons des conductivités lues négatives en dipôle vertical pour de fortesconductivités réelles de sol. Par ailleurs, dans le cas d'un terrain tabulaire (sans anomalielatérale) nous ne pouvons pas lire de conductivité supérieure à lOOmS/m en dipôlevertical. Si cela n'est pas le cas (par exemple sur le profil P en ecartement 40 m sur ladune), nous pouvons en incriminer

- soit un effet latéral créant un champ secondaire qui n'est pas entièrementparallèle au dipôle de l'émetteur,

- soit à un mauvais "zéro" de l'appareil,- soit à un mauvais alignement des 2 boucles.

Nous avons écrit un programme de correction des conductivités lues (voir annexe 5). Lesprofils de conductivités corrigées sont représentés sur les figures suivantes :

- figure 14 pour le profil T (dune et lagune),- figure 15 pour le profil P (haut de dune)- figure 16 pour le profil M (du PM 100 du L6 à la mer)- figure 17 pour le profil Ll (profil sur la plage)- figure 1 8 pour les profils L2 à L6.

L'un des buts de ce programme de recherche est de mesurer l'épaisseur de sable

recouvrant le socle de grès sur la plage et dans la lagune. Les sondages électriques (voirchapitre 3.3) nous montrent que le sable saturé en eau salée a une résistivité d'environ1.25 Q.m (soit 800 mS/m) et que le socle a une résistivité de 5000 Q.m (soit 0.2 mS/m).

Une modélisation ID à 2 couches en supposant constante les conductivités des 2 terrainsnous permet d'estimer l'épaisseur h de sable sur la plage (Mc Neil, 1985):

;, _ i II tri - ¿7;

2\'vo"i -oJ

\2

- 1 pour un dipôle vertical



L'alignement des bobines n'est pas fondamental en dipôle horizontal. Une erreur d'unedizaine de degrés n'engendre pas d'erreur significative. En revanche, la réponse de l'EM34 est très sensible à l'alignement en dipôle vertical. Pour cette raison nous avons poséles bobines au sol pour cette configuration et nous n'avons pas fait de mesure sur fortepente.

L'effet de non-linéarité de la conductivité lue par rapport à la conductivité équivalented'un demi-espace homogène (ou conductivité apparente) est illustrée sur la figure 13

(McNeil, 1980), Cette relation entre conductivité lue et conductivité apparente changeavec le dispositif de mesure. En fait, la conductivité lue est une approximation d'uneconductivité apparente pour de faibles conductivités. Cette relation linéaire est fausse

pour des conductivités supérieures à 50 mS/m (inférieur à 20 D.m) où il faut appliquerune correction pour se ramener à une conductivité apparente. L'explication de cettecorrection est donnée dans l'annexe 5, D'après la figure 13, nous comprenons pourquoinous obtenons des conductivités lues négatives en dipôle vertical pour de fortesconductivités réelles de sol. Par ailleurs, dans le cas d'un terrain tabulaire (sans anomalielatérale) nous ne pouvons pas lire de conductivité supérieure à lOOmS/m en dipôlevertical. Si cela n'est pas le cas (par exemple sur le profil P en ecartement 40 m sur ladune), nous pouvons en incriminer

- soit un effet latéral créant un champ secondaire qui n'est pas entièrementparallèle au dipôle de l'émetteur,

- soit à un mauvais "zéro" de l'appareil,- soit à un mauvais alignement des 2 boucles.

Nous avons écrit un programme de correction des conductivités lues (voir annexe 5). Lesprofils de conductivités corrigées sont représentés sur les figures suivantes :

- figure 14 pour le profil T (dune et lagune),- figure 15 pour le profil P (haut de dune)- figure 16 pour le profil M (du PM 100 du L6 à la mer)- figure 17 pour le profil Ll (profil sur la plage)- figure 1 8 pour les profils L2 à L6.

L'un des buts de ce programme de recherche est de mesurer l'épaisseur de sable

recouvrant le socle de grès sur la plage et dans la lagune. Les sondages électriques (voirchapitre 3.3) nous montrent que le sable saturé en eau salée a une résistivité d'environ1.25 Q.m (soit 800 mS/m) et que le socle a une résistivité de 5000 Q.m (soit 0.2 mS/m).

Une modélisation ID à 2 couches en supposant constante les conductivités des 2 terrainsnous permet d'estimer l'épaisseur h de sable sur la plage (Mc Neil, 1985):

;, _ i II tri - ¿7;

2\'vo"i -oJ

\2

- 1 pour un dipôle vertical



1-

4

OU

1^0-2 -cr,

o-^-cr

VO'2 -OiJ

pour un dipôle horizontal

s ; ecartement entre émetteur et récepteuraj : conductivité du sable (800 mS/m)a2 : conductivité du socle (0.5 mS/m)aî : conductivité apparente calculée après correction de la conductivité lue.

Cette formule a été appliquée sur les mesures d'EM 34 sur les profils T dans la lagune(figure 19), Ll sur la plage (figure 20), sur la carte des profils Ll à L6 sur la plage(figure 21).

Une modélisation ID plus sophistiquée sur des points caractéristiques a été élaborée à

l'aide du logiciel "EM1X34P" d'interpex. Comme nous disposons d'un nombre limité depoints de mesure en chaque position, nous n'avons envisagé que des modèles à 2 ou 3

couches. En chaque point, nous sommes partis d'un modèle inspiré des résultais dessondages électriques. Puis par approche successive, nous avons établi un modèle mieuxadapté. Enfin, à partir de ce dernier modèle, nous avons procédé à une inversion pourajuster au mieux le modèle aux données.

Ces modélisations (modèle direct et inversion) ne prennent en compte que les données endipôle horizontal. Signalons toutefois le problème classique du modèle équivalent en

méthodes électriques ou électromagnétiques, 11 existe un grand noinbre de solutionsacceptables pour une série de données. Plus le nombre de données est important,meilleure sera l'adéquation entre terrain et modèle. Il est donc nécessaire de disposerd'une idée a priori du terrain pour constmire le modèle.

La figure 22 sont le résultat de cette modélisation sur la dune et la lagune. Le tableau 7est le résultat de cette modélisation sur la dune.

Couche 1

Couche 2

Couche 3

Couche 4

PM 90

Profondeur (m)

1

10

14

Conductivité(mS/m)

0.8

0.42

700

PM 230

Profondeur (m)

1.3

8

11

Conductivité(mS/m)

4

1.6

2.3650

Tableau 7 : Modèles géoélectriqucs de l'EM 34 obtenus .sur ¡a dune aux PM 90 et 230.

La figure 23 est le résultat de cette modélisation sur la plage.



1-

4

OU

1^0-2 -cr,

o-^-cr

VO'2 -OiJ

pour un dipôle horizontal

s ; ecartement entre émetteur et récepteuraj : conductivité du sable (800 mS/m)a2 : conductivité du socle (0.5 mS/m)aî : conductivité apparente calculée après correction de la conductivité lue.

Cette formule a été appliquée sur les mesures d'EM 34 sur les profils T dans la lagune(figure 19), Ll sur la plage (figure 20), sur la carte des profils Ll à L6 sur la plage(figure 21).

Une modélisation ID plus sophistiquée sur des points caractéristiques a été élaborée à

l'aide du logiciel "EM1X34P" d'interpex. Comme nous disposons d'un nombre limité depoints de mesure en chaque position, nous n'avons envisagé que des modèles à 2 ou 3

couches. En chaque point, nous sommes partis d'un modèle inspiré des résultais dessondages électriques. Puis par approche successive, nous avons établi un modèle mieuxadapté. Enfin, à partir de ce dernier modèle, nous avons procédé à une inversion pourajuster au mieux le modèle aux données.

Ces modélisations (modèle direct et inversion) ne prennent en compte que les données endipôle horizontal. Signalons toutefois le problème classique du modèle équivalent en

méthodes électriques ou électromagnétiques, 11 existe un grand noinbre de solutionsacceptables pour une série de données. Plus le nombre de données est important,meilleure sera l'adéquation entre terrain et modèle. Il est donc nécessaire de disposerd'une idée a priori du terrain pour constmire le modèle.

La figure 22 sont le résultat de cette modélisation sur la dune et la lagune. Le tableau 7est le résultat de cette modélisation sur la dune.

Couche 1

Couche 2

Couche 3

Couche 4

PM 90

Profondeur (m)

1

10

14

Conductivité(mS/m)

0.8

0.42

700

PM 230

Profondeur (m)

1.3

8

11

Conductivité(mS/m)

4

1.6

2.3650

Tableau 7 : Modèles géoélectriqucs de l'EM 34 obtenus .sur ¡a dune aux PM 90 et 230.

La figure 23 est le résultat de cette modélisation sur la plage.




Aucun traitement particulier n'a été réalisé sur les mesures électriques. Néanmoins, surles sondages en haut de dune (SE2 et SE3), il faut être attentif aux points pour des AB/2supérieurs à 80 m car pour ces points il a été très difficile de conserver des résistances deprise correctes. De plus, les mesures de potentiel sont inférieures à 1 mV, ce qui est lalimite acceptable fournie par le constmcteur.

Les 6 sondages électriques ont été modélisés à l'aide du logiciel Grivel (figure 24a).




Aucun traitement particulier n'a été réalisé sur les mesures électriques. Néanmoins, surles sondages en haut de dune (SE2 et SE3), il faut être attentif aux points pour des AB/2supérieurs à 80 m car pour ces points il a été très difficile de conserver des résistances deprise correctes. De plus, les mesures de potentiel sont inférieures à 1 mV, ce qui est lalimite acceptable fournie par le constmcteur.

Les 6 sondages électriques ont été modélisés à l'aide du logiciel Grivel (figure 24a).


Méthodologie géophysique surt'estran des Sables d'Or (22)

-40 -20Distance (m)

20 40 60 80

5-

10-

15-

20-1

',-.- i!1

: m ¡t :8h

tUiU/v;•îj.> ¡ • : ! . • !

•*' '•' ¡ [ 'v i

.¡••¡!

'.'I i i

Fig. 3 - Radargramme du profil T, 900 MHz sur la dune des Sables d'Or. Radargrammemigré avec une vitesse de 11.8 cm/ns.

Fig. 4 - Radargramme du profil T, 500 MHz sur la dune des Sables d'Or. Radargrammemigré avec une vitesse de 11.8 cm/ns.

-50 - W -30 -2C -10 10 20 30 43 5C 60 73 80 90

Fig. 5 - Radargramme du profil T, 300 MHz sur la dîme des Sables d'Or. Radargrammemigré avec une vitesse de 11.8 cm/ns.



no IIO ! M 130 HO IM ISO im ISO 190 W O ! ' O 22C 230 M O M O

/g. 6 - Radctrgramme du profil P, 500 MHz sur la dune des Sables d'Or, Radargrammemigré avec une vitesse de 11.8 cm/ns.

ig. 7 - Radargramme du profil P, 300 MHz sur la dune des Sables d'Or. Radargrammemigré avec une vitesse de 11.8 cm/ns.

i» 2*o M «i se jo ion i»

Fig. 8 - Radargramme du profil P, 100 MHz sur la dune des Sables d'Or. Radargrammemigré avec une vitesse de 11.8 cm/ns.



Distance (m)50

100

150

200-*

250-S

Fig. 9 - Radargramme brut du CMP I, réalisé au PM15 du profil P.

Distance (m)50

Fig. 10 - Radargramme brut du CMP 2, réalisé au PM 53 du profil


Méthodologie géophysique surl'estran des Sables d'Or (22)

(SO|LU)

Fig. il - Analyse NMO du CMP 1.



8LUI1

Fig. 12 - Analyse NMO du CMP 2.



0.5_

o

"x

a.

0_

0.5-

-1

^ Dipôle fiorizontaT"

Xpipôle vertical

1 1 1 1 1 1 1 1 '

12 3 4Conductivité (S/m)

10 100

Conductivité (mS/m)1000

Fig. 13 - Relation entre conductivité lue sur l'EM 34 et la conductivité apparente (ouconductivité équivalente pour un demi-espace Iwmogène) pour un dipôle horizontal etun dipôle vertical, a) conductivité de 0 à 5 Smi, b) conductivité de 1 à 600 mS/m.



0.5_

o

"x

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0_

0.5-

-1

^ Dipôle fiorizontaT"

Xpipôle vertical

1 1 1 1 1 1 1 1 '

12 3 4Conductivité (S/m)

10 100


Fig. 13 - Relation entre conductivité lue sur l'EM 34 et la conductivité apparente (ouconductivité équivalente pour un demi-espace Iwmogène) pour un dipôle horizontal etun dipôle vertical, a) conductivité de 0 à 5 Smi, b) conductivité de 1 à 600 mS/m.



1000 -1

^100

2"cCDk.OJQ.Q.CO

O

U

acoo 10

.A

I

rg-Q-B-e-Q'^-B-a-B-Q-Q

ip"

/ /<>

9¿

R3E] -<^

Légende

-^$> lOmHD

-Q 20 m HD

-2ÍS 40 m HD

I

0 100 200 300Distance (m)

400 500

Fig. 14 - Mesures corrigées d'EM 34 sur le profil T (dune et lagune), aux écartements10, 20 et 40 m en dipôle horizontal.



1000 -1

^100

2"cCDk.OJQ.Q.CO

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Légende

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-Q 20 m HD

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0 100 200 300Distance (m)

400 500

Fig. 14 - Mesures corrigées d'EM 34 sur le profil T (dune et lagune), aux écartements10, 20 et 40 m en dipôle horizontal.



10098

7

6

I" 5coE, 4

.2

ClQ.a

^ 2

Üraacoo

10987

6

EM 34 Profile on Dune

0 Spacing 10 m HD

^ Spacing 10 m VD

3 Spacing 20 m HD

Spacing 20 m VD

7^ Spacing 40 m HD

^ Spacing 40 m VD

^'^==^-r^^J¿=JS^-~S:=S::,^::,:S^.^¡¡._^

-AA-'

A-..A.-Û £¡ ¿k ¿'A.A-^-A

^,i -A A- A ¿>,--^

ï -A V

-~^~.^-.^-^^

o^-o^

o © _. o--o -^ ô e 0 0--0

o

1^

50 100 150Distance (m)

200 250

Fig. 15 -Mesures corigées d'EM.34 sur le profil P (haut de dune), aux écartements 10,20 et 40 m en dipôle horizontal et en dipôle vertical



10098

7

6

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^ 2

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10987

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EM 34 Profile on Dune

0 Spacing 10 m HD

^ Spacing 10 m VD

3 Spacing 20 m HD

Spacing 20 m VD

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^ Spacing 40 m VD

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o

1^

50 100 150Distance (m)

200 250

Fig. 15 -Mesures corigées d'EM.34 sur le profil P (haut de dune), aux écartements 10,20 et 40 m en dipôle horizontal et en dipôle vertical



1000

EenE

o

-acoo

o- o-.^ o

100

Légende

^ Données brutes

-0 Données corrigées

100 200Distance (m)

300

Fig. 16 - Mesures bnrtes et corrigées d'EM 34 sur le profil M (vers la mer), pourl'écartement 20 m en dipôle horizontal.

1000 -I

E

¿vc0)roQ.a.(0

Ü

OCoo

100 -

10

T^-ft /'̂ "K^ ir^^\

130

A

Â¿^'OO J>

EM 34 PlageAprès corrections

0 lOmHD

20 m HD

A 40mHD

tV 40mVD

- r-; 1 ! 1 \ 1 1 ; i r"

0 100 200 300 400 500 600Distance (m)

700 800 900 1000

Fig. 17 - Mesures corrigées d'EM 34 sur le profil Ll (sur la plage), aux écartements 10,

20 et 40 m en dipôle horizontal et 40 m en dipôle vertical



1000

EenE

o

-acoo

o- o-.^ o

100

Légende

^ Données brutes

-0 Données corrigées

100 200Distance (m)

300

Fig. 16 - Mesures bnrtes et corrigées d'EM 34 sur le profil M (vers la mer), pourl'écartement 20 m en dipôle horizontal.

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Ü

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100 -

10

T^-ft /'̂ "K^ ir^^\

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EM 34 PlageAprès corrections

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20 m HD

A 40mHD

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0 100 200 300 400 500 600Distance (m)

700 800 900 1000

Fig. 17 - Mesures corrigées d'EM 34 sur le profil Ll (sur la plage), aux écartements 10,

20 et 40 m en dipôle horizontal et 40 m en dipôle vertical



300.0

250.00

200.00

150.0

1oooo°oo300.0

250.00

200.00

150.00

100-°o0oc

100.00

50.00 100.00

800.00

750.00

700.00

650.00

600.00

550.00

500.00

450.00

400.00

350.00

300.00"i

i

-j 310.00

i 290.00

! 270.00

250.00

230.00

210.00

190.00

170.00

Fig. 18 - Cartes des mesures brutes et corrigées d'EM 34 sur les profils Lî à L6 (sur laplage), pour l'écartement 20 m en dipôle horizontal.


Méthodologie géophysique sur l'estran des Sables d'Or (22)(m) Altitude

20 -

15 -

10 -

5 -

0 -

-5 -

N<

Route

' ' 1

0

A¿_i

1 1 1 1 1 : :

100

HMD 10 m

HMD 20 m

HMD 40 m

SE4

1

1._K i

v^ 1

N.

. 1 i : 1 ;

200Distance (m)

. 1 . :

300

La Vallée Denis

, . 1 , , . , 1

400 500

Fig. 19 - Profondeur de la première couche de sable d'après les données d'EM 34 sur leprofil T, aux écartements 10, 20 et 40 m en dipôle horizontal. Modélisation avec lapremière couche de conductivité 900 niS/'m, .socle de co/iductivité 0.5 mS/m.


Méthodologie géophysique sur l'estran des Sables d'Or (22)(m) Altitude

20 -

15 -

10 -

5 -

0 -

-5 -

N<

Route

' ' 1

0

A¿_i

1 1 1 1 1 : :

100

HMD 10 m

HMD 20 m

HMD 40 m

SE4

1

1._K i

v^ 1

N.

. 1 i : 1 ;

200Distance (m)

. 1 . :

300

La Vallée Denis

, . 1 , , . , 1

400 500

Fig. 19 - Profondeur de la première couche de sable d'après les données d'EM 34 sur leprofil T, aux écartements 10, 20 et 40 m en dipôle horizontal. Modélisation avec lapremière couche de conductivité 900 niS/'m, .socle de co/iductivité 0.5 mS/m.



15

10

5 -

a 03

-5 -

-10 -

-15

Cale

> W

Rivière

Surface

I I I I I I I I I I I I I i I 1 I I I I I I I I I I I i I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000Distance (m)

HMD 10 m

-0 HMD 20 m

7^5 HMD 40 m

Fig. 20 - Profondeur de la première couche de sable d'après les données d'EM 34 svr leprofil Ll (sur la plage), aux écartements 10, 20 et 40 m en dipôle horizontalModélisation avec la première couche de conductivité 900 niS/m, socle de conductivité0.5 mS/m.



15

10

5 -

a 03

-5 -

-10 -

-15

Cale

> W

Rivière

Surface

I I I I I I I I I I I I I i I 1 I I I I I I I I I I I i I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000Distance (m)

HMD 10 m

-0 HMD 20 m

7^5 HMD 40 m

Fig. 20 - Profondeur de la première couche de sable d'après les données d'EM 34 svr leprofil Ll (sur la plage), aux écartements 10, 20 et 40 m en dipôle horizontalModélisation avec la première couche de conductivité 900 niS/m, socle de conductivité0.5 mS/m.



300.00

250.

200

150.00

100.

Fig. 21 - Carte d'épaisseur de la première couche de sable d'après les données d'EM 34sur les profils Ll à L6 (sur la plage), pour l'écartement 20 m en dipôle horizontal.Modélisation avec la première couche de conductivité 900 mS/m, socle de conductivité0.5mS/m.



Route (dune)20 -

15 -^

.-10 -E,

T3 5 -

^0 ^

en-lU ~1

/ \/ 285^

/ \217>t ^^..^

200.0

1.0 1.0 ^-^

50003500.05000.0

llllll

0

100^*

1.2

5000Î\

' 1 '

100

SE4T

1= 1.1

^v^^ ^^--^^5000.0

5000.0llllllll

n

1.0

5000.0

1 1 1

200 300Dstance (m)

La vallée Denis

333.3

,..<¿000.0

1 1 1 1

400

Fig. 22 - Modèle géoélectrique à 2 ou 3 couches obtenu avec le logiciel EMIX34P sur ladune et dans la lagune des sables d'Or. Les résistivités sont exprimées en il. m.

Cale Rivière

I I I I I [ I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I [ I I I 1 1 I I I I I I I I I 1 I I I I I I I I I I!''''!

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000Distance (m)

Fig. 23 - Modèle géoélectrique à 2 ou 3 couches obtenu avec le logiciel EMIX34P sur laplage des sables d'Or. Les résistivités sont exprimées en il. m.



Route (dune)20 -

15 -^

.-10 -E,

T3 5 -

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en-lU ~1

/ \/ 285^

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200.0

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SE4T

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1 1 1

200 300Dstance (m)

La vallée Denis

333.3

,..<¿000.0

1 1 1 1

400

Fig. 22 - Modèle géoélectrique à 2 ou 3 couches obtenu avec le logiciel EMIX34P sur ladune et dans la lagune des sables d'Or. Les résistivités sont exprimées en il. m.

Cale Rivière

I I I I I [ I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I [ I I I 1 1 I I I I I I I I I 1 I I I I I I I I I I!''''!

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000Distance (m)

Fig. 23 - Modèle géoélectrique à 2 ou 3 couches obtenu avec le logiciel EMIX34P sur laplage des sables d'Or. Les résistivités sont exprimées en il. m.


a)


a°1

10.

-10

-20

SE 2

Î350

O 40 S E 3

200C

SE 4

Q8

I8.00

16.00

650 SE1100

SE 60.65 S E S

32.00

=000

1.30

2 0 0 0

Lagune Plage

20- ,

sw

SE 4

I500

I400

I300

Dislance (m)

I200

b)Fig. 24 - a) Modélisation et b) interprétation des sondages électriques réalisés auxSables d'Or.



4. Interprétation

4.1 INTERPRETATION DES SONDAGES ELECTRIQUES

L'interprétation des sondages électriques SEl à SE6 donnent les résultats suivants(figure 25) :

- une fine couche de sable humidifiée par les pluies de 40 à 90 cm d'épaisseur et

de résistivité 1500 à 1800 Q.m,- une couche de sable sec situé en haut de dune, d'épaisseur 6 à 7 m et de

résistivité 2000 à 2500 Q.m ,

- une couche de sable saturé en eau douce situé sous la dune d'épaisseur mal

définie et de résistivité 700 Çl.m environ,- une couche de sable saturé en eau de mer, d'épaisseur variable (entre 1 et 16 m)

et de résistivité entre 0.8 et 1.2 Q..m,

- un milieu conducteur au nord de la dune de 15 m d'épaisseur environ et de

résistivité 3 à 8 H.m. A priori, cela peut représenter le socle altéré ou une coucheargileuse,

- le socle sain (grès) de résistivité 5000 Q.m.

4.2 LA PLAGE

L'interprétation de la géophysique sur la plage des Sables d'Or est basée sur les mesuresd'EM 34 et sur les résultats des sondages électriques SEl, SE5 et SE6.

L'analyse des mesures d'EM 34 fait apparaître un comportement variable des

conductivités en fonction de l'écartement. Certaines mesures en dipôle vertical,ecartement 40 m, sont négatives, ce qui révèle le caractère très conducteur des premiersmètres de sable (figure 13). Comme elles varient beaucoup autour du zéro probablementen raison d'un problème de calibration ou d'alignement des bobines, nous ne les

analyserons pas.

D'après les données en dipôle horizontal, nous distinguons 5 zones différentes :

- du PM 0 à 220, "HMD 10 m" > "HMD 20 m" > "HMD 40 m" (type 1),

- du PM 220 à 350, "HMD 10 m" « "HMD 20 m" « "HMD 40 m" (type 2),- du PM 350 à 700, "HMD 40 m" > "HMD 20 m" > "HMD 10 m" (type 3),

- du PM 700 à 840, "HMD 10 m" ~ "HMD 20 m" « "HMD 40 m" (type 2),- du PM 840 à 1020, "HNÍD 10 m" > "HMD 20 m" > "HMD 40 m" (type 1).

Comme la conductivité a du terrain superficiel est élevée (environ 800 mS/m), laprofondeur d'investigation est plus limitée qu'en terrain plus résistant. L'épaisseur de

peau S= j , pour chaque fréquence/, est égale à 7m (ecartement 10m), 14mV 'l///ocr



4. Interprétation

4.1 INTERPRETATION DES SONDAGES ELECTRIQUES

L'interprétation des sondages électriques SEl à SE6 donnent les résultats suivants(figure 25) :

- une fine couche de sable humidifiée par les pluies de 40 à 90 cm d'épaisseur et

de résistivité 1500 à 1800 Q.m,- une couche de sable sec situé en haut de dune, d'épaisseur 6 à 7 m et de

résistivité 2000 à 2500 Q.m ,

- une couche de sable saturé en eau douce situé sous la dune d'épaisseur mal

définie et de résistivité 700 Çl.m environ,- une couche de sable saturé en eau de mer, d'épaisseur variable (entre 1 et 16 m)

et de résistivité entre 0.8 et 1.2 Q..m,

- un milieu conducteur au nord de la dune de 15 m d'épaisseur environ et de

résistivité 3 à 8 H.m. A priori, cela peut représenter le socle altéré ou une coucheargileuse,

- le socle sain (grès) de résistivité 5000 Q.m.

4.2 LA PLAGE

L'interprétation de la géophysique sur la plage des Sables d'Or est basée sur les mesuresd'EM 34 et sur les résultats des sondages électriques SEl, SE5 et SE6.

L'analyse des mesures d'EM 34 fait apparaître un comportement variable des

conductivités en fonction de l'écartement. Certaines mesures en dipôle vertical,ecartement 40 m, sont négatives, ce qui révèle le caractère très conducteur des premiersmètres de sable (figure 13). Comme elles varient beaucoup autour du zéro probablementen raison d'un problème de calibration ou d'alignement des bobines, nous ne les

analyserons pas.

D'après les données en dipôle horizontal, nous distinguons 5 zones différentes :

- du PM 0 à 220, "HMD 10 m" > "HMD 20 m" > "HMD 40 m" (type 1),

- du PM 220 à 350, "HMD 10 m" « "HMD 20 m" « "HMD 40 m" (type 2),- du PM 350 à 700, "HMD 40 m" > "HMD 20 m" > "HMD 10 m" (type 3),

- du PM 700 à 840, "HMD 10 m" ~ "HMD 20 m" « "HMD 40 m" (type 2),- du PM 840 à 1020, "HNÍD 10 m" > "HMD 20 m" > "HMD 40 m" (type 1).

Comme la conductivité a du terrain superficiel est élevée (environ 800 mS/m), laprofondeur d'investigation est plus limitée qu'en terrain plus résistant. L'épaisseur de

peau S= j , pour chaque fréquence/, est égale à 7m (ecartement 10m), 14mV 'l///ocr



(ecartement 20 m), 28 m (ecartement 40 m). Cette épaisseur de peau représente laprofondeur d'influence des terrains sur la réponse EM.

Ainsi une réponse du type 1 est l'expression d'un terrain fortement conducteur en surface,d'épaisseur inférieure à l'épaisseur de peau du "HMD 10 m", au dessus d'un terrain trèsrésistant.

Une réponse de type 2 montre la présence d'un terrain moins conducteur en surface qu'enprofondeur (HMD 20 m > HMD 10 m). D'autre part la profondeur de ce terrain sousjacent dépasse largement l'épaisseur de peau du HMD 40 m car "HMD 40 m" ="HMD 20 m".

Une réponse de type 3 montre l'existence d'un terrain relativement résistant en surfacecar la conductivité HMD 10 m est nettement plus faible que celles des HMD 20 m et

HMD 40 m. D'autre part la profondeur du terrain sous jacent conducteur dépasselargement l'épaisseur de peau du HMD 20 m car "HMD 40 m" > " HMD 20 m".

La modélisation ID simplifiée à 2 couches des profils d'EM 34 réalisés suivant les 3

dispositifs en dipôle horizontal (figure 20) sont cohérentes entre elles. Nous remarquonsune bonne corrélation entre les 3 écartements en début (PM 0 à 180) et en fin de profil P

(PM 940 à 1020). Ceci est dij à la bonne adaptation du modèle (première couche à 800mS/m, deuxième couche à 0.2 mS/m) et au fait que la profondeur d'investigation aux 3

écartements est suffisante pour calculer l'épaisseur de sable sur la plage (0 à 6 m). Pourdes épaisseurs supérieures, le modèle pour "10 m HD" (profondeurd'investigation = 7.5 m maximum) n'est plus valable et donne une épaisseur constante de3 m environ. En revanche avec les 2 autres dispositifs ("20 m HD" et "40 m HD"), nousobservons une brutale augmentation de l'épaisseur de la couche de sable d'une part entreles PM 220 et 340 (anomalie 1), d'autre part entre les PM 660 et 860 (anomalie 2), Ilexiste également un pic entre les PM 360 et 460 sur le profil du "40 m HD", Par ailleursl'anomalie 2 est plus étroite sur le "40 m HD".

La modélisation avec le logiciel "EMIX34P" (figure 23) est cohérente avec lamodélisation simplifiée (figure 20). Elle lisse les variations trop brusques de l'interfacesable-socle. La modélisation simplifiée à 2 couches obtenue avec le dipôle horizontal de40 m est la plus proche de la modélisation avec "EM1X34P",

Pour la modélisation "EMIX34P", il a fallu introduire une couche de surface plusrésistante entre les PM 260 et 900. Pourtant cette partie de la plage est saturée en eau demer comme le reste à marée haute. Mais le sable de cette zone est plus grossier que celuientre les PM 0 et 260. Comme nous avons fait les mesures à marrée basse, nous pouvonssupposer que le sable a été mieux drainé entre les PM 260 et 900, ce qui explique cettelégère remontée de la résistivité en surface. Ceci nous permet également de situer leretirement du biseau salé dans cette zone à marée basse car la base de cette couche plusrésistante en surface doit marquer le sommet du biseau salé.



(ecartement 20 m), 28 m (ecartement 40 m). Cette épaisseur de peau représente laprofondeur d'influence des terrains sur la réponse EM.

Ainsi une réponse du type 1 est l'expression d'un terrain fortement conducteur en surface,d'épaisseur inférieure à l'épaisseur de peau du "HMD 10 m", au dessus d'un terrain trèsrésistant.

Une réponse de type 2 montre la présence d'un terrain moins conducteur en surface qu'enprofondeur (HMD 20 m > HMD 10 m). D'autre part la profondeur de ce terrain sousjacent dépasse largement l'épaisseur de peau du HMD 40 m car "HMD 40 m" ="HMD 20 m".

Une réponse de type 3 montre l'existence d'un terrain relativement résistant en surfacecar la conductivité HMD 10 m est nettement plus faible que celles des HMD 20 m et

HMD 40 m. D'autre part la profondeur du terrain sous jacent conducteur dépasselargement l'épaisseur de peau du HMD 20 m car "HMD 40 m" > " HMD 20 m".

La modélisation ID simplifiée à 2 couches des profils d'EM 34 réalisés suivant les 3

dispositifs en dipôle horizontal (figure 20) sont cohérentes entre elles. Nous remarquonsune bonne corrélation entre les 3 écartements en début (PM 0 à 180) et en fin de profil P

(PM 940 à 1020). Ceci est dij à la bonne adaptation du modèle (première couche à 800mS/m, deuxième couche à 0.2 mS/m) et au fait que la profondeur d'investigation aux 3

écartements est suffisante pour calculer l'épaisseur de sable sur la plage (0 à 6 m). Pourdes épaisseurs supérieures, le modèle pour "10 m HD" (profondeurd'investigation = 7.5 m maximum) n'est plus valable et donne une épaisseur constante de3 m environ. En revanche avec les 2 autres dispositifs ("20 m HD" et "40 m HD"), nousobservons une brutale augmentation de l'épaisseur de la couche de sable d'une part entreles PM 220 et 340 (anomalie 1), d'autre part entre les PM 660 et 860 (anomalie 2), Ilexiste également un pic entre les PM 360 et 460 sur le profil du "40 m HD", Par ailleursl'anomalie 2 est plus étroite sur le "40 m HD".

La modélisation avec le logiciel "EMIX34P" (figure 23) est cohérente avec lamodélisation simplifiée (figure 20). Elle lisse les variations trop brusques de l'interfacesable-socle. La modélisation simplifiée à 2 couches obtenue avec le dipôle horizontal de40 m est la plus proche de la modélisation avec "EM1X34P",

Pour la modélisation "EMIX34P", il a fallu introduire une couche de surface plusrésistante entre les PM 260 et 900. Pourtant cette partie de la plage est saturée en eau demer comme le reste à marée haute. Mais le sable de cette zone est plus grossier que celuientre les PM 0 et 260. Comme nous avons fait les mesures à marrée basse, nous pouvonssupposer que le sable a été mieux drainé entre les PM 260 et 900, ce qui explique cettelégère remontée de la résistivité en surface. Ceci nous permet également de situer leretirement du biseau salé dans cette zone à marée basse car la base de cette couche plusrésistante en surface doit marquer le sommet du biseau salé.



Nous remarquons également un approfondissement du socle entre les PM 760 et 820tant avec la modélisation simplifiée (figure 20) qu'avec la modélisation "EMIX34P".Ceci peut être expliqué par la présence d'une faille qui est connue plus au sud dans lesterres (figure 1) et qui se prolongerait à ce niveau sur la plage.

4.3 LA CRETE DE LA DUNE

Sur la dune, les profils d'EM 34 sont relativement constants sur le profil P du PM 0 à

150. Au delà du PM 150, nous observons ime croissance de la conductivité sur lesmesures en "10 m HD", "10 m VD" et "20 m HD", c'est à dire pour les configurations de

plus faible profondeur d'investigation. Nous en déduisons que ces variations de

conductivité sont très superficielles et ne peuvent pas être mise en relation avec unevariation du biseau salé. Nous pouvons néanmoins supposer que ce phénomène est liéun changement local de la qualité du sable de surface. Cette hypothèse est renforcée parle fait que la résistance de prise aux faibles "AB/2" du sondage SE3 (PM 255) était plusfaible que celle du sondage SE2 (PM 120).

L'examen des profils radar T et P migres à 100, 300 et 500 MHz nous montre l'existenced'une limite fi-anche sub-horizontale, en dessous de laquelle nous n'eruêgistrons plusqu'un signal très faible. Cette limite correspond à im niveau de saturation en eau dans lesable suffisant pour atténuer considérablement le signal radar. Un horizon réflecteurquasi continu sur les profils T et P marque clairement le niveau de perte du signal. Ce

niveau n'est pas le niveau piézométrique : c'est le sommet de la fi-ange capillaire qui peutêtre situé jusqu'à im mètre au dessus du niveau d'eau. Cet horizon remonte légèrementsous la dune pour se situer à 1 1 m de profondeur environ au PM 0 et à 9 m au PM 250(figure 27). Cette variation correspond aux 2 m de dénivelé entre les 2 extrémités duprofil P.

Les mesiu-es d'EM 34 sur la dune (figure 15) sont quasiment constantes siu: tout leprofil P. Nous observons seulement vme variation significative pour l'écartement 10 men dipôle vertical et horizontal. Cela est probablement dû à un changement de lasaturation en eau du sable de la proche surface, lié peut être à un changement deporosité. Malgré cela, nous pouvons en conclure à une quasi homogénéité des résultats.

La modélisation avec "EMIX34P" (tableau 8) est cohérente avec les sondagesélectriques (figure 24). La couche 1 d'un mètre d'épaisseur correspond au sable desurface mouillé par la pluie. La couche 2 correspond au sable sec de la dune, la couche 3

au sable saturé en eau douce, la couche 4 au sable saturé en eau salé.

4.4 LA LAGUNE ET LA PENTE DE LA DUNE

Nous avons effectué une modélisation simplifiée ID à 2 couches (première couche à

800-900 mS/m, la seconde à 0.2 mS/m). Cette modélisation obtenue sur les mesuresd'EM 34 en ecartement 20 m (figure 33) est cohérente avec le sondage électrique SE4 :

- milieu conducteur de 1.1 Q.m (900 mS/m) de 0 à 16 m,- milieu très résistant de 5000 Q.m (0.2 mS/m) au delà de 16 m.



Nous remarquons également un approfondissement du socle entre les PM 760 et 820tant avec la modélisation simplifiée (figure 20) qu'avec la modélisation "EMIX34P".Ceci peut être expliqué par la présence d'une faille qui est connue plus au sud dans lesterres (figure 1) et qui se prolongerait à ce niveau sur la plage.

4.3 LA CRETE DE LA DUNE

Sur la dune, les profils d'EM 34 sont relativement constants sur le profil P du PM 0 à

150. Au delà du PM 150, nous observons ime croissance de la conductivité sur lesmesures en "10 m HD", "10 m VD" et "20 m HD", c'est à dire pour les configurations de

plus faible profondeur d'investigation. Nous en déduisons que ces variations de

conductivité sont très superficielles et ne peuvent pas être mise en relation avec unevariation du biseau salé. Nous pouvons néanmoins supposer que ce phénomène est liéun changement local de la qualité du sable de surface. Cette hypothèse est renforcée parle fait que la résistance de prise aux faibles "AB/2" du sondage SE3 (PM 255) était plusfaible que celle du sondage SE2 (PM 120).

L'examen des profils radar T et P migres à 100, 300 et 500 MHz nous montre l'existenced'une limite fi-anche sub-horizontale, en dessous de laquelle nous n'eruêgistrons plusqu'un signal très faible. Cette limite correspond à im niveau de saturation en eau dans lesable suffisant pour atténuer considérablement le signal radar. Un horizon réflecteurquasi continu sur les profils T et P marque clairement le niveau de perte du signal. Ce

niveau n'est pas le niveau piézométrique : c'est le sommet de la fi-ange capillaire qui peutêtre situé jusqu'à im mètre au dessus du niveau d'eau. Cet horizon remonte légèrementsous la dune pour se situer à 1 1 m de profondeur environ au PM 0 et à 9 m au PM 250(figure 27). Cette variation correspond aux 2 m de dénivelé entre les 2 extrémités duprofil P.

Les mesiu-es d'EM 34 sur la dune (figure 15) sont quasiment constantes siu: tout leprofil P. Nous observons seulement vme variation significative pour l'écartement 10 men dipôle vertical et horizontal. Cela est probablement dû à un changement de lasaturation en eau du sable de la proche surface, lié peut être à un changement deporosité. Malgré cela, nous pouvons en conclure à une quasi homogénéité des résultats.

La modélisation avec "EMIX34P" (tableau 8) est cohérente avec les sondagesélectriques (figure 24). La couche 1 d'un mètre d'épaisseur correspond au sable desurface mouillé par la pluie. La couche 2 correspond au sable sec de la dune, la couche 3

au sable saturé en eau douce, la couche 4 au sable saturé en eau salé.

4.4 LA LAGUNE ET LA PENTE DE LA DUNE

Nous avons effectué une modélisation simplifiée ID à 2 couches (première couche à

800-900 mS/m, la seconde à 0.2 mS/m). Cette modélisation obtenue sur les mesuresd'EM 34 en ecartement 20 m (figure 33) est cohérente avec le sondage électrique SE4 :

- milieu conducteur de 1.1 Q.m (900 mS/m) de 0 à 16 m,- milieu très résistant de 5000 Q.m (0.2 mS/m) au delà de 16 m.



L'extension sur tout le profil T (figure 33) montre im creusement du socle au droit de larivière actuelle. Ce creusement comblé par des sables fins satiu^és en eau salée s'étend duPM 60 au PM 380 environ. La profondeur maximum du creusement est de 35 m au PM260.

Cette modélisation ID à 2 couches de l'EM 34 n'est valable que dans la partie basse duprofil oil la première couche est effectivement conductrice (milieu humide, salé). Ellen'est naturellement plus valable sur la dune entre les PM 0 et 100 où la couche de sablesec a une forte influence siu" la réponse.

La modélisation avec "EMIX34P" (figure 22) est très semblable à la modélisationsimpliflée (figure 19). La profondeur du socle est du même ordre de grandeur pour les 2

modèles dans la zone envalie par l'eau de mer. En revanche la modélisation avec"EMIX34P" nous permet de distinguer les différents niveaux d'eau douce et d'eau salée

sous la dune. Elle montre clairement l'enfoncement du biseau salé sous la dune. Enrevanche il a été impossible de modéliser la présence d'eau douce au dessus de l'eausalée avec l'EM 34. Ceci est dû au manque de points de sondage pour modélisersérieusement en 4 couches. Mais ce contact sable sec/eau douce a pu être mesuré surl'image radar de la dune (figure 25). Nous suivons l'évolution du niveau d'eau doucesous la dune qui remonte légèrement au niveau de la crête de la dune.

Concemant la stratigraphie des dépôts sédimentaires de la dune, nous remarquons laprésence d'interfaces sub-horizontales et de structures entrecroisées (PM 20 à 50 duprofil T) caractéristiques de dépôts éoliens. Par ailleurs im réflecteiu- puissant estremarquable à 2 m de profondeur entre les PM 20 et 35 du profil T. Il peut être créé parla présence d'un niveau tourbeux.



L'extension sur tout le profil T (figure 33) montre im creusement du socle au droit de larivière actuelle. Ce creusement comblé par des sables fins satiu^és en eau salée s'étend duPM 60 au PM 380 environ. La profondeur maximum du creusement est de 35 m au PM260.

Cette modélisation ID à 2 couches de l'EM 34 n'est valable que dans la partie basse duprofil oil la première couche est effectivement conductrice (milieu humide, salé). Ellen'est naturellement plus valable sur la dune entre les PM 0 et 100 où la couche de sablesec a une forte influence siu" la réponse.

La modélisation avec "EMIX34P" (figure 22) est très semblable à la modélisationsimpliflée (figure 19). La profondeur du socle est du même ordre de grandeur pour les 2

modèles dans la zone envalie par l'eau de mer. En revanche la modélisation avec"EMIX34P" nous permet de distinguer les différents niveaux d'eau douce et d'eau salée

sous la dune. Elle montre clairement l'enfoncement du biseau salé sous la dune. Enrevanche il a été impossible de modéliser la présence d'eau douce au dessus de l'eausalée avec l'EM 34. Ceci est dû au manque de points de sondage pour modélisersérieusement en 4 couches. Mais ce contact sable sec/eau douce a pu être mesuré surl'image radar de la dune (figure 25). Nous suivons l'évolution du niveau d'eau doucesous la dune qui remonte légèrement au niveau de la crête de la dune.

Concemant la stratigraphie des dépôts sédimentaires de la dune, nous remarquons laprésence d'interfaces sub-horizontales et de structures entrecroisées (PM 20 à 50 duprofil T) caractéristiques de dépôts éoliens. Par ailleurs im réflecteiu- puissant estremarquable à 2 m de profondeur entre les PM 20 et 35 du profil T. Il peut être créé parla présence d'un niveau tourbeux.


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Route (dune)20-1

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I Sable + eau douce / "n

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Sable sec

La vallée Denis

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Sable grossier + eau salée

Sable moyen -- eau salée

Rivière

Socle

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5. Corrélation des résultats géophysiques avecles forages

5 forages de contrôle ont été réalisés au début du mois de juillet 1997 (figure 1). Lesforages SI et S5 ont été choisis car ils recoupent toute la sédimentation de l'estran des

Sables d'Or. Le forage S5 est situé au niveau du sondage électrique SE3, Les forages S2

et S3 ont été choisis car ils se trouvent de l'autre côté de la lagune. Il était intéressant devoir si les deux rives de la lagune avait le même comportement hydrogéologique et de

vérifier la modélisation de l'EM 34 qui laissait supposer un faible recouvrement de sablesur le socle. Enfin le forage S4 qui se situe au milieu de la lagune devait vérifier les

conclusions données par le sondage électrique SE4 et les profils d'EM 34, Il est situé surune route en dur recouverte par l'eau à marée haute. La lagune et la plage sontinaccessibles pour la foreuse.

Les résultats des forages sont illustrés sur les figures 27 à 30. Comme les forages S2 et

S3, situés à 10 m l'un de l'autre, donnent des résultats similaires, nous n'analyserons quele foraçe S2.o^

5.1. EN CRETE DE DUNE (FORAGE S1, S2 ET S5)

Au niveau du forage SI, la géologie et l'hydrogéologie sont très classiques :

- sables sur argiles sur socle,- sable sec sur eau douce sur eau saumâtre sur eau salée.

Les résultats entre les niveaux d'eau (douce, saumâtre et salée) et les sondagesélectriques et d'EM34 sont córreles à 10% près sur le sondage SI. De même laprofondeur du socle sous la dune au lieu dit "la Vallée Denis" a été estimée à 10% par le

sondage d'EM34.

Par contre, la géologie du forage S5 est assez complexe : une nappe d'eau douce est

captive sous un banc d'argile à 15 m de profondeur. Cette intercalation d'eau douce quidevrait être plus résistante que l'argile au dessus et que l'eau saumâtre au dessous n'a pas

pu être détectée avec l'EM 34 et le sondage électrique. A la profondeur de cet aquifère,nous nous trouvons en limite de résolution des méthodes. Néanmoins le sondageélectrique semble sensible au deuxième niveau d'eau saumâtre alors que le premier niveaud'eau saumâtre n'a pas été vu. En revanche, les niveaux de l'aquifêre de surface (eaudouce, eau saumâtre) sont relativement bien estimés par rEM34 (erreur de 15%) alorsque l'erreur d'estimation du niveau d'eau douce avec le sondage électrique est de plus de

30%,

Le socle qui était inaccessible aux sondages électriques et électromagnétiques depuis le

haut de la dune compte tenu des espacements d'électrodes ou de bobines utilisés. Enrevanche nous avons pu en estimer la profondeur au niveau de la plage. La forage S5 se

situe à proximité du PM 300 du profil LI de la plage. En ce point le sondage électrique



5. Corrélation des résultats géophysiques avecles forages

5 forages de contrôle ont été réalisés au début du mois de juillet 1997 (figure 1). Lesforages SI et S5 ont été choisis car ils recoupent toute la sédimentation de l'estran des

Sables d'Or. Le forage S5 est situé au niveau du sondage électrique SE3, Les forages S2

et S3 ont été choisis car ils se trouvent de l'autre côté de la lagune. Il était intéressant devoir si les deux rives de la lagune avait le même comportement hydrogéologique et de

vérifier la modélisation de l'EM 34 qui laissait supposer un faible recouvrement de sablesur le socle. Enfin le forage S4 qui se situe au milieu de la lagune devait vérifier les

conclusions données par le sondage électrique SE4 et les profils d'EM 34, Il est situé surune route en dur recouverte par l'eau à marée haute. La lagune et la plage sontinaccessibles pour la foreuse.

Les résultats des forages sont illustrés sur les figures 27 à 30. Comme les forages S2 et

S3, situés à 10 m l'un de l'autre, donnent des résultats similaires, nous n'analyserons quele foraçe S2.o^

5.1. EN CRETE DE DUNE (FORAGE S1, S2 ET S5)

Au niveau du forage SI, la géologie et l'hydrogéologie sont très classiques :

- sables sur argiles sur socle,- sable sec sur eau douce sur eau saumâtre sur eau salée.

Les résultats entre les niveaux d'eau (douce, saumâtre et salée) et les sondagesélectriques et d'EM34 sont córreles à 10% près sur le sondage SI. De même laprofondeur du socle sous la dune au lieu dit "la Vallée Denis" a été estimée à 10% par le

sondage d'EM34.

Par contre, la géologie du forage S5 est assez complexe : une nappe d'eau douce est

captive sous un banc d'argile à 15 m de profondeur. Cette intercalation d'eau douce quidevrait être plus résistante que l'argile au dessus et que l'eau saumâtre au dessous n'a pas

pu être détectée avec l'EM 34 et le sondage électrique. A la profondeur de cet aquifère,nous nous trouvons en limite de résolution des méthodes. Néanmoins le sondageélectrique semble sensible au deuxième niveau d'eau saumâtre alors que le premier niveaud'eau saumâtre n'a pas été vu. En revanche, les niveaux de l'aquifêre de surface (eaudouce, eau saumâtre) sont relativement bien estimés par rEM34 (erreur de 15%) alorsque l'erreur d'estimation du niveau d'eau douce avec le sondage électrique est de plus de

30%,

Le socle qui était inaccessible aux sondages électriques et électromagnétiques depuis le

haut de la dune compte tenu des espacements d'électrodes ou de bobines utilisés. Enrevanche nous avons pu en estimer la profondeur au niveau de la plage. La forage S5 se

situe à proximité du PM 300 du profil LI de la plage. En ce point le sondage électrique



SEl (altitude absolue 10,9 m) trouve le socle à 32 m, c'est à dire à une altitude absoluede -21.1 m. Le sondage électromagnétique (altitude absolue 9,6 m) le trouve à 15 m, soità une altitude absolue de -5.4 m. L'altitude du forage S5 est de 18,2 m. Le socle en cepoint est à 30 m soit à une altitude absolue de -11,8 m. Nous voyons que l'estimationavec le sondage électromagnétique est légèrement meilleure qu'avec le sondageélectrique et cela avec nettement moins de points de mesure. Il est à noter que lamodélisation avec "EMIX34P" au PM 300 du LI avec un modèle à 2 couches (et non à

3 comme nous avons finalement choisi) donne une estimation exacte de la profondeur dusocle.

Le même raisonnement peut être fait au niveau du forage SI, Le sondageélectromagnétique du profil Ll au PM 570 en bas de dune est très proche du forage SIen haut de dune. L'altitude absolue du socle d'après le forage est de -1 1,4 m. L'altitudeabsolue du socle d'après le sondage électromagnétique est de -8 m, soit une erreur de15%). Ici l'introduction de la couche de surface plus résistante dans le modèle"EMIX34P" a nettement amélioré le résultat par rapport à un simple modèle à 2 couches.Dans ce dernier cas, l'altitude absolue du socle était estimée à -33 m.

5.2. DANS LA LAGUNE

Le forage S4 n'a pas pu être placé à proximité du profil T parce que la foreuse ne pouvaitpas accéder à cette zone de la lagune. Aussi ce forage S4 n'est pas situé à proximité des

sondages électriques et électromagnétiques. Malgré cela, la profondeur du socle estestimée à \0% près aussi bien avec l'électrique qu'avec l'électromagnétisme. Dans cetteconfiguration très simple, ces deux méthodes sont parfaitement équivalente.



SEl (altitude absolue 10,9 m) trouve le socle à 32 m, c'est à dire à une altitude absoluede -21.1 m. Le sondage électromagnétique (altitude absolue 9,6 m) le trouve à 15 m, soità une altitude absolue de -5.4 m. L'altitude du forage S5 est de 18,2 m. Le socle en cepoint est à 30 m soit à une altitude absolue de -11,8 m. Nous voyons que l'estimationavec le sondage électromagnétique est légèrement meilleure qu'avec le sondageélectrique et cela avec nettement moins de points de mesure. Il est à noter que lamodélisation avec "EMIX34P" au PM 300 du LI avec un modèle à 2 couches (et non à

3 comme nous avons finalement choisi) donne une estimation exacte de la profondeur dusocle.

Le même raisonnement peut être fait au niveau du forage SI, Le sondageélectromagnétique du profil Ll au PM 570 en bas de dune est très proche du forage SIen haut de dune. L'altitude absolue du socle d'après le forage est de -1 1,4 m. L'altitudeabsolue du socle d'après le sondage électromagnétique est de -8 m, soit une erreur de15%). Ici l'introduction de la couche de surface plus résistante dans le modèle"EMIX34P" a nettement amélioré le résultat par rapport à un simple modèle à 2 couches.Dans ce dernier cas, l'altitude absolue du socle était estimée à -33 m.

5.2. DANS LA LAGUNE

Le forage S4 n'a pas pu être placé à proximité du profil T parce que la foreuse ne pouvaitpas accéder à cette zone de la lagune. Aussi ce forage S4 n'est pas situé à proximité des

sondages électriques et électromagnétiques. Malgré cela, la profondeur du socle estestimée à \0% près aussi bien avec l'électrique qu'avec l'électromagnétisme. Dans cetteconfiguration très simple, ces deux méthodes sont parfaitement équivalente.



Nom du sondage SIEchelle 1 / 200Tranche de profondeur 0.00 M - 30.50 M

Sables d'Or

oQ.

o o

<ua

UJ</>

ta

1.0

2.0

3.0

4.05.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

11.0

12.0

13.0

14.0

15.0

16.0

17.0

18.0

19.0

20.0

21.0

22.0

23.0

24.0

25.026.0

27.0

28.029.0

30.0

Sable moyen , p^s de structure, sec. pas de coq<.aue

_jo o o1 o olu o <-'

Sable grossier « petits Oebns coquibers idepors tempere) sec

_J'-'-"-"-"J Sable moyent'-'-'-'-'i

_¡_ o - o -| ,o - o - o, Sable p^s grosstw avec decns coqw'ies (Oepots mains», secl-o-o-llo - o - oi

- o - o -o - o o|_ o oP o o

o - o -

Sable moyen avec passées de sabw fin

'' Sable grossjySable moyen avec passées oe saWe ftnSable moyen a grossier avec deDns « coquines et gaiets 'gres-fies'. eau douce

^ pôcêSable gr'ossier i- nombreux graviers (pMntes du pou^n^^ de base)-* debnsco»jiles* quelques passe

' ~S3Çle mcyei

Sable moyen avec passées de sable plus grossierSable moyen plus coqmlherSable yossier coquilter

^ Sable gns ciair siir vase

Sable grossier gaiel anguleux 3 cm gres rose

Sable (in siK « un peu d'argile gns clair

Sable fn ocre avec lemiftes gns cUir « sil «' arg.ie

Argile sableuse * si» marronSable lin acreBlanchâtre sabie*S'it argile «noinbreu» oebns cquiers (nuitées )

Sable fin s>l \x* peu d'argile ; blancl^átre

>:-:. -^ Sabte fin sil blanchâtre

.-J

.-J

r-cl ^ Argile gn« fonce siKeuse (Unguel

H

Argile gns fonce sileuse maiiere organique, plus compaci

-+-^ Arîe gns fonce avec galets de Q (pwanite ') 2-4 cm alteration rose, socie aderfr

Fig 27 - Log lithologique, hydrogéologique et de résistivité duforage SI,



Nom du sondage SIEchelle 1 / 200Tranche de profondeur 0.00 M - 30.50 M

Sables d'Or

oQ.

o o

<ua

UJ</>

ta

1.0

2.0

3.0

4.05.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

11.0

12.0

13.0

14.0

15.0

16.0

17.0

18.0

19.0

20.0

21.0

22.0

23.0

24.0

25.026.0

27.0

28.029.0

30.0

Sable moyen , p^s de structure, sec. pas de coq<.aue

_jo o o1 o olu o <-'

Sable grossier « petits Oebns coquibers idepors tempere) sec

_J'-'-"-"-"J Sable moyent'-'-'-'-'i

_¡_ o - o -| ,o - o - o, Sable p^s grosstw avec decns coqw'ies (Oepots mains», secl-o-o-llo - o - oi

- o - o -o - o o|_ o oP o o

o - o -

Sable moyen avec passées de sabw fin

'' Sable grossjySable moyen avec passées oe saWe ftnSable moyen a grossier avec deDns « coquines et gaiets 'gres-fies'. eau douce

^ pôcêSable gr'ossier i- nombreux graviers (pMntes du pou^n^^ de base)-* debnsco»jiles* quelques passe

' ~S3Çle mcyei

Sable moyen avec passées de sable plus grossierSable moyen plus coqmlherSable yossier coquilter

^ Sable gns ciair siir vase

Sable grossier gaiel anguleux 3 cm gres rose

Sable (in siK « un peu d'argile gns clair

Sable fn ocre avec lemiftes gns cUir « sil «' arg.ie

Argile sableuse * si» marronSable lin acreBlanchâtre sabie*S'it argile «noinbreu» oebns cquiers (nuitées )

Sable fin s>l \x* peu d'argile ; blancl^átre

>:-:. -^ Sabte fin sil blanchâtre

.-J

.-J

r-cl ^ Argile gn« fonce siKeuse (Unguel

H

Argile gns fonce sileuse maiiere organique, plus compaci

-+-^ Arîe gns fonce avec galets de Q (pwanite ') 2-4 cm alteration rose, socie aderfr

Fig 27 - Log lithologique, hydrogéologique et de résistivité duforage SI,



Nom du sondage 32Echelle 1/200Tranche de profondeur 0.00 M - 1 1 .00 M

Sables d'Or

o

Q.

D3_oO CJ

w

Q

2ai

"55-0)

ooo LJCM <!

OO

1.0

2.03.0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9.010.0

-l+rO-

Sol brun sableux fir^

Sable moyen à f\n ocre clair

mSable grossier avec quelques debns coquille'^ oe rnéme granulo i

Sable moyen avec passées de sabte grossier (1 cm max) avec quelques debns rcoquilliers de même taiM |

Sab'e moyen à grossier avec debrs coquilliers

¿3* Z-"¿' Galets de socie légèrement emoussees -7 cm ; plus gros vers (e tond, galets gnsrose ou non L .

o I,-"Galets de soc'e * graviers,.Sable moyen avec debns coqu-U'ers assez porpbreuxSable fin * ur^ peu de sitt * un peu d'arqiieSable qrossier brun tres cogmiiier avec galet 1 a 3 cmLentille vase qns fonce ve''darre

limF

Sable grossier brun fes coquiiiier avec galet 1 a 3 cmVase grise veit fonce sableuse

3:Sable grossier b'ojn ês coqurlli&f avec galet 1 â 3 cmSocle gres

Fig 28 - Log lithologique et de résistivité duforage S2,



Nom du sondage 32Echelle 1/200Tranche de profondeur 0.00 M - 1 1 .00 M

Sables d'Or

o

Q.

D3_oO CJ

w

Q

2ai

"55-0)

ooo LJCM <!

OO

1.0

2.03.0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9.010.0

-l+rO-

Sol brun sableux fir^

Sable moyen à f\n ocre clair

mSable grossier avec quelques debns coquille'^ oe rnéme granulo i

Sable moyen avec passées de sabte grossier (1 cm max) avec quelques debns rcoquilliers de même taiM |

Sab'e moyen à grossier avec debrs coquilliers

¿3* Z-"¿' Galets de socie légèrement emoussees -7 cm ; plus gros vers (e tond, galets gnsrose ou non L .

o I,-"Galets de soc'e * graviers,.Sable moyen avec debns coqu-U'ers assez porpbreuxSable fin * ur^ peu de sitt * un peu d'arqiieSable qrossier brun tres cogmiiier avec galet 1 a 3 cmLentille vase qns fonce ve''darre

limF

Sable grossier brun fes coquiiiier avec galet 1 a 3 cmVase grise veit fonce sableuse

3:Sable grossier b'ojn ês coqurlli&f avec galet 1 â 3 cmSocle gres

Fig 28 - Log lithologique et de résistivité duforage S2,



Nom du sondage S4Echelle 1 / 200Tranche de profondeur 0.00 M

Sables d'Or

18.00 M

o

CL

CD

Dl

O

ce

Ulw

cr.

1.0

2.0

3.04.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

11.0

12.0

13.0

14.0

15.0

16.0

17.0

-+8:6-

Sable grossier gnsSable grossier ocre

Sable fin gns clair

Sable fin ocre sjV avec debns coquihers de même grsouio

Sable An gns * >xt peu de S'il * vase

Sable fin ocre * siK

Sable fin'* quelques graviers 1 cmmax epars (1 par IQcm)tu -U-^-U' ... . - o - o I Sat>le ocre graiêrs arronqis ga'ets peu arronpis S cm * vase un peu blanche. o - o P Sable grossier gn» çtair nompreuses Coqt^Hes 1-3 cm faots moir

Ô - â -f-. Sable yossier gns ctairSable grossaer gns fonceVase gns bleu fonce avec debns végétaux decomposes <de mou « compact)

_/

Id morceaux de bots * glano de cnene

Vase de gns i vert, quelques galets ar>gUeux et arror^dls 2 - 5cm

__ ^,, Gravier^ el galets anguleux (4 c"* rra») moir lamphibOMtes scrîstesi

o I

o ^1

_ ~ I Galets S-7 cm tres peu anond-s * graviers dans arîe vert diveo - «

f. I

V VV

V VV

V VV

V VV

V V

V VV

V VV

V VV

V VV

V VV

V VV -

V VV

V VV

V VV ;

P2= Socle (fanne beige)

Fig 29 - Log lithologique, hydrogéologique et de résistivité duforage S4.



Nom du sondage S4Echelle 1 / 200Tranche de profondeur 0.00 M

Sables d'Or

18.00 M

o

CL

CD

Dl

O

ce

Ulw

cr.

1.0

2.0

3.04.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

11.0

12.0

13.0

14.0

15.0

16.0

17.0

-+8:6-

Sable grossier gnsSable grossier ocre

Sable fin gns clair

Sable fin ocre sjV avec debns coquihers de même grsouio

Sable An gns * >xt peu de S'il * vase

Sable fin ocre * siK

Sable fin'* quelques graviers 1 cmmax epars (1 par IQcm)tu -U-^-U' ... . - o - o I Sat>le ocre graiêrs arronqis ga'ets peu arronpis S cm * vase un peu blanche. o - o P Sable grossier gn» çtair nompreuses Coqt^Hes 1-3 cm faots moir

Ô - â -f-. Sable yossier gns ctairSable grossaer gns fonceVase gns bleu fonce avec debns végétaux decomposes <de mou « compact)

_/

Id morceaux de bots * glano de cnene

Vase de gns i vert, quelques galets ar>gUeux et arror^dls 2 - 5cm

__ ^,, Gravier^ el galets anguleux (4 c"* rra») moir lamphibOMtes scrîstesi

o I

o ^1

_ ~ I Galets S-7 cm tres peu anond-s * graviers dans arîe vert diveo - «

f. I

V VV

V VV

V VV

V VV

V V

V VV

V VV

V VV

V VV

V VV

V VV -

V VV

V VV

V VV ;

P2= Socle (fanne beige)

Fig 29 - Log lithologique, hydrogéologique et de résistivité duforage S4.



Nom du sondage S5Echelle 1 / 200Tranche de profondeur 0.00 M - 32.50 M

Sables d"Or

o

Q.

'en

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1.0

2.0

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12.0

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14.0

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18.0

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22.0

23.0

24.0

25.0

26.0

27.0

28.0

29.030.031.0

32.0

Sable moyen ocê quelques Oebns coomfters de même tailleSable grossier coquiHes de même tailleSable rnoyen ocre * quelques debns cogmlêrs de rneme lailieSable grossier coquiHes de même taiMeSab'e moyen ocf e quelques oebns coq>^liier^ de même taiMe

,\ Sab«e gro5Sier debns co^jiifcers oe rr*eme tanteSab'e moyen ocre * gjelques debns coqulbers de même taïUeSab'e grossier oeons coqui»ers oe même taiiie

[-. "_*_'. 'jft Sable moyen ocre * quelques deOn^ çoqulhers de même taiHel"-"-"-*-'J \ Sable grossie*- debns coquilliers oe même taiiie

.;:,J\ Sable moyen"l'X Sable grossier * debns coquOiefS de même taiHe'\ Sable n

Sat>>e grossier cogi^Hes de même taiHe

Sable moyen avec debns coquifters de même taille

Sabie moyen sil beige

Argile siteuse gnse | / Sable moyen qns debns coqt^Biers de même ta-hë"

Argile sit gns compact * tn peu de sable

/ Sable fin si* gns debns coquilliersSable grossier avec debns coquiibers nombreuxSable moyen i finArgile pure gnse pas de coquiiieSable moyen gr>s vert un peu SiB

Sable moyen tres coquiifcer quelques graviers 1 cm mat

Sab'e moyen a gross>er avec quelques graviers (1 cmj un peu emousses * debns tcoquies S mm 1 1 cm h

Sabie fin t moyen avec debns coqv^Nes de même taîe

Argile compacte gnse

. I Sable fin

Argue gnse piastK^je putnde (matière orgar«que)

t S'i g'^s : devient argi«ux vers le bas-J

f o - o. t-,» -o-o1- û - o -k-> - o - oI o o

-O -o-o

Arjle compacte noire

S<l argileux gns vert avec quelques graviers 0 S cm

Melange saMe grossier, cailoux angtieux gns rose (10 cm max), amptvbohte.ncaschrte

Fanne gns çlair-bteu de plus en plus compacte avec galet (gres> 1-5cm

Fig 30 - Log lithologique, hydrogéologique et de résistivité duforage S5



Nom du sondage S5Echelle 1 / 200Tranche de profondeur 0.00 M - 32.50 M

Sables d"Or

o

Q.

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o Üw¡oQ a:

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1.0

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12.0

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14.0

15.0

16.0

17.0

18.0

19.0

20.0

21.0

22.0

23.0

24.0

25.0

26.0

27.0

28.0

29.030.031.0

32.0

Sable moyen ocê quelques Oebns coomfters de même tailleSable grossier coquiHes de même tailleSable rnoyen ocre * quelques debns cogmlêrs de rneme lailieSable grossier coquiHes de même taiMeSab'e moyen ocf e quelques oebns coq>^liier^ de même taiMe

,\ Sab«e gro5Sier debns co^jiifcers oe rr*eme tanteSab'e moyen ocre * gjelques debns coqulbers de même taïUeSab'e grossier oeons coqui»ers oe même taiiie

[-. "_*_'. 'jft Sable moyen ocre * quelques deOn^ çoqulhers de même taiHel"-"-"-*-'J \ Sable grossie*- debns coquilliers oe même taiiie

.;:,J\ Sable moyen"l'X Sable grossier * debns coquOiefS de même taiHe'\ Sable n

Sat>>e grossier cogi^Hes de même taiHe

Sable moyen avec debns coquifters de même taille

Sabie moyen sil beige

Argile siteuse gnse | / Sable moyen qns debns coqt^Biers de même ta-hë"

Argile sit gns compact * tn peu de sable

/ Sable fin si* gns debns coquilliersSable grossier avec debns coquiibers nombreuxSable moyen i finArgile pure gnse pas de coquiiieSable moyen gr>s vert un peu SiB

Sable moyen tres coquiifcer quelques graviers 1 cm mat

Sab'e moyen a gross>er avec quelques graviers (1 cmj un peu emousses * debns tcoquies S mm 1 1 cm h

Sabie fin t moyen avec debns coqv^Nes de même taîe

Argile compacte gnse

. I Sable fin

Argue gnse piastK^je putnde (matière orgar«que)

t S'i g'^s : devient argi«ux vers le bas-J

f o - o. t-,» -o-o1- û - o -k-> - o - oI o o

-O -o-o

Arjle compacte noire

S<l argileux gns vert avec quelques graviers 0 S cm

Melange saMe grossier, cailoux angtieux gns rose (10 cm max), amptvbohte.ncaschrte

Fanne gns çlair-bteu de plus en plus compacte avec galet (gres> 1-5cm

Fig 30 - Log lithologique, hydrogéologique et de résistivité duforage S5



Conclusion

Les méthodes géophysiques utilisées pour cette étude des estrans (radar géologique,électromagnétisme, sondages électriques) semblent bien adaptées aux objectifs. Nousavons pu suivre la profondeur du socle sous le sable avec une précision de l'ordre de 10 à

15%, L'électromagnétisme permet néanmoins un suivi en continu de cette interface avecune précision aussi bonne qu'avec un sondage électrique, La modélisation simplifiée à 2couches des mesures d'EM 34 donne des résultats semblables à ceux obtenus avec lelogiciel "EMIX34P", Cette demière modélisation nous donne une meilleure résolution :

elle permet de détecter des couches de sable plus grossier et de distinguer les niveauxd'eau douce et d'eau salée.

Le radar géologique montre les figures de sédimentation dans la dune avec unerésolution décimétrique. Il permet de mesurer en continu le niveau d'eau douce dans ladune.

Dans une configuration géologique classique d'estran où il n'y a pas de niveau d'eau

douce piégé sous une couche d'argile, les méthodes électriques et électromagnétiquessont tout à fait adaptées. En revanche, une géologie très chahutée comme au forage S5,

ces méthodes sont limitées en précision et en résolution.

Globalement la confrontation des résultats issus de la géophysique avec les logs de

forage de contrôle est positive. La géophysique est concordante avec les logs dans 4 cas

sur 5.



Conclusion

Les méthodes géophysiques utilisées pour cette étude des estrans (radar géologique,électromagnétisme, sondages électriques) semblent bien adaptées aux objectifs. Nousavons pu suivre la profondeur du socle sous le sable avec une précision de l'ordre de 10 à

15%, L'électromagnétisme permet néanmoins un suivi en continu de cette interface avecune précision aussi bonne qu'avec un sondage électrique, La modélisation simplifiée à 2couches des mesures d'EM 34 donne des résultats semblables à ceux obtenus avec lelogiciel "EMIX34P", Cette demière modélisation nous donne une meilleure résolution :

elle permet de détecter des couches de sable plus grossier et de distinguer les niveauxd'eau douce et d'eau salée.

Le radar géologique montre les figures de sédimentation dans la dune avec unerésolution décimétrique. Il permet de mesurer en continu le niveau d'eau douce dans ladune.

Dans une configuration géologique classique d'estran où il n'y a pas de niveau d'eau

douce piégé sous une couche d'argile, les méthodes électriques et électromagnétiquessont tout à fait adaptées. En revanche, une géologie très chahutée comme au forage S5,

ces méthodes sont limitées en précision et en résolution.

Globalement la confrontation des résultats issus de la géophysique avec les logs de

forage de contrôle est positive. La géophysique est concordante avec les logs dans 4 cas

sur 5.



Bibliographie

Geonics, 1997. Applications of electromagnetic methods : soil salinity. Selectedpapersand examples. Technical Note. Mississauga, Ontario.

Goldstein, N.E., Benson, S.M. and Alumbaugh, D., 1990. Saline groundwater plumemapping with electromagnetics. Ed. S. Ward, Geotechnical & EnvironmentalGeophysics. SEG. pp 17-25.

Hagemeyer, R.T. and Stewart, M., 1990. Resistivity investigation of salt-water intrusionnear a major sea-level canal. Ed. S. Ward, Geotechnical & EnvironmentalGeophysics. SEG. pp 67-77.

Jol, H.M., Meyers R.A., Lawlon, D.C. and Smith D.G., 1994. A detailled GroundPenetrating Radar investigation of a coastal barrier spit. Long Beach, WashingtowTi,U.S.A. 7th Symposium on Applied Geophysics for Engineering and EnvironmentalProblems. Boston, Ma. pp 107-127.

Mathieu F, Le Jeune F. et Miehe J.M., 1997. Imagerie de la dynamique sédimentaire et

du biseau salé en zone littorale. Etude géophysique sur le secteur de Sables d'Or lesPins. Rapport R39362.

Mc Neil J.D., 1980. Electromagnetic terrain conductivity measurements at lowinduction numbers. Geonics Technical Note TN 6. Mississauga, Ontorio. 1 6 pp.

Mc Neil J.D., 1990. Use of electromagnetic methods for groundwater studies. Ed S.

Ward, Geotechnical & Environmental Geophysics. SEG. pp 191-218.

Sorensen, K.I. and Jensen, N.P., 1995. Hydrogeological investigations of minor islandsin Denmark. 8th Symposium on Applied Geophysics for Engineering andEnvironmental Problems. Orlando, Florida, pp 243-250.

Stewart M., 1990. Rapid reconnaissance mapping of fresh-water lenses on small oceanicislands. Ed. S. Ward, Geotechnical & Environmental Geophysics. SEG, pp 57-66.

Van Overmeeren, R.A., 1996. Radar facies of unconsolidated sediments in theNetherlands : a radar stratigraphie interpretation method for hydrogeology. 6thinternational Conference on Ground Penetrating Radar. Sendai. Japan, pp 167-172.

Yuhr L. and Benson R.C., 1995. Salwater intrusion : concepts for measurements and a

regional characterization for Broward county, Florida. 8th Symposium on AppliedGeophysicsfor Engineering and Environmental Problems. Orlando, Florida, pp 231-242.



Bibliographie

Geonics, 1997. Applications of electromagnetic methods : soil salinity. Selectedpapersand examples. Technical Note. Mississauga, Ontario.

Goldstein, N.E., Benson, S.M. and Alumbaugh, D., 1990. Saline groundwater plumemapping with electromagnetics. Ed. S. Ward, Geotechnical & EnvironmentalGeophysics. SEG. pp 17-25.

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Jol, H.M., Meyers R.A., Lawlon, D.C. and Smith D.G., 1994. A detailled GroundPenetrating Radar investigation of a coastal barrier spit. Long Beach, WashingtowTi,U.S.A. 7th Symposium on Applied Geophysics for Engineering and EnvironmentalProblems. Boston, Ma. pp 107-127.

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Yuhr L. and Benson R.C., 1995. Salwater intrusion : concepts for measurements and a

regional characterization for Broward county, Florida. 8th Symposium on AppliedGeophysicsfor Engineering and Environmental Problems. Orlando, Florida, pp 231-242.



Annexe 1 : profils radar bruts

100-

200-

300-

-40 -20Distance (m)

20 40 60 80

r-:\

Fig. Al - Radargramme brut du profil T, 900 MHz sur la dune des Sables d'Or.

OtStBTKV {m)

70 80 90

Fig. A2 - Radargramme brut du profil T, 500 MHz sur la dune des Sables d'Or.

Fig.A3 - Radargramme brut du profil T, 300 MHz sur la dune des Sables d'Or.



80 Î00 220 ÏK

Fig. A4 - Radargramme brut du profil P, 500 MHz sur la dune des Sables d'Or.

Q 20 40 60 I M ZOO 320 2*0

Fig. AS - Radargramme brut du profil P, 300 MHz sur la dune des Sables d'Or.

Fig. A6 - Radargramme brut du profil P. 100 MHz sur la dune des Sables d'Or.



Annexe 2 : Mesures d'EM 34

A.2.1. MESURES BRUTES D'EM 34 SUR LA DUNE ET A TRAVERS LALAGUNE. PROFIL T.

Distance (m)-50-40-30-20-100102030405060708090100110120130140150160170180190200210220230240250260270280290300310320330340350360370380390400410420430440450460

Spacing 10m19,813,110.48.98.28,611,319,33343

46.254

69.766107156198229244234230214204240237234237244241

23124524226226025423823323223922223222822321216890544424124.83,3

Spacing 20 m

344543

37,242,3557599113125131

133153

224

266

262

274

285

285

283

285

293

286

288

292

290

288

252

154

69

20.5

5.4

Spacing 40 m

120

95

128

148

172

192

214

242

256

258

260

253

260

256

259

262

258

243

241

200

138

88

49.3

13,1

4,9

Reprise 2 j après

141

168

182

214

230




A.2.1. MESURES BRUTES D'EM 34 SUR LA DUNE ET A TRAVERS LALAGUNE. PROFIL T.

Distance (m)-50-40-30-20-100102030405060708090100110120130140150160170180190200210220230240250260270280290300310320330340350360370380390400410420430440450460

Spacing 10m19,813,110.48.98.28,611,319,33343

46.254

69.766107156198229244234230214204240237234237244241

23124524226226025423823323223922223222822321216890544424124.83,3

Spacing 20 m

344543

37,242,3557599113125131

133153

224

266

262

274

285

285

283

285

293

286

288

292

290

288

252

154

69

20.5

5.4

Spacing 40 m

120

95

128

148

172

192

214

242

256

258

260

253

260

256

259

262

258

243

241

200

138

88

49.3

13,1

4,9

Reprise 2 j après

141

168

182

214

230



A.2.2. MESURES BRUTES D'EM 34 SUR LA DUNE. PROFIL P.

Easting (m)0102030405060708090100110120130140150160170180190200210220230235240250

lOmHD

8,18,1

7,87,67,17

6,96,96,97

7,17,47,47,58

8.38,910

11,21213

13,4

13.112,5

lOmVD13.112,9

11,2

12

10,6

12

11,4

12,2

14,3

18,2

20,7

22,7

19,1

20mHD

37,737,336,3

3634,433.33332

32,232,933,533,334

34,236,339,239,943,144,745,342,837,4

34,9

20nnVD

49,551,362

48,247,554

46,557555757575958626462666767646962

65

40mHD

111

112111

109105106105107104104103102104104103102104103103104107100103

40mVD

1071081069610210410510210010210210210611410810610910410811098115101



A.2.2. MESURES BRUTES D'EM 34 SUR LA DUNE. PROFIL P.

Easting (m)0102030405060708090100110120130140150160170180190200210220230235240250

lOmHD

8,18,1

7,87,67,17

6,96,96,97

7,17,47,47,58

8.38,910

11,21213

13,4

13.112,5

lOmVD13.112,9

11,2

12

10,6

12

11,4

12,2

14,3

18,2

20,7

22,7

19,1

20mHD

37,737,336,3

3634,433.33332

32,232,933,533,334

34,236,339,239,943,144,745,342,837,4

34,9

20nnVD

49,551,362

48,247,554

46,557555757575958626462666767646962

65

40mHD

111

112111

109105106105107104104103102104104103102104103103104107100103

40mVD

1071081069610210410510210010210210210611410810610910410811098115101



A.2.3. MESURES BRUTES D'EM 34 SUR LA PLAGE. PROFIL L1.

1 Westing (m)20406080

10012014016018020022024026028030032034036038040042044046048050052054056058060062064066068070072074076078080082084086088090092094096098010001020

lOmHD190209210230237248261277270259250261247226230223225190192186185168169170154164

151

155157142150155169171

19220920923123923123422422320621221523219549.6

1714

20mHD14716016018521420921923022124225824927825027324025823823623723421422620920822222721221820821721821923725527427027327730126425927226327422418811827

14,910,4

40mHD124134136139150161

15615216518921825125925427026326025827927527728426826326425926326726426325725925225725826627728127226726024423521417311782

31,517,59.8-3

40mVD-38-30-17-46-64-55-299,2-0,3-18,7-224

-15-3417

138-3

-10-15-14-134337

3-3-1

15291514187

-5-10-13-9-94132010-29-52-56-88-262-3



A.2.3. MESURES BRUTES D'EM 34 SUR LA PLAGE. PROFIL L1.

1 Westing (m)20406080

10012014016018020022024026028030032034036038040042044046048050052054056058060062064066068070072074076078080082084086088090092094096098010001020

lOmHD190209210230237248261277270259250261247226230223225190192186185168169170154164

151

155157142150155169171

19220920923123923123422422320621221523219549.6

1714

20mHD14716016018521420921923022124225824927825027324025823823623723421422620920822222721221820821721821923725527427027327730126425927226327422418811827

14,910,4

40mHD124134136139150161

15615216518921825125925427026326025827927527728426826326425926326726426325725925225725826627728127226726024423521417311782

31,517,59.8-3

40mVD-38-30-17-46-64-55-299,2-0,3-18,7-224

-15-3417

138-3

-10-15-14-134337

3-3-1

15291514187

-5-10-13-9-94132010-29-52-56-88-262-3



A.2.4. MESURES BRUTES D'EM 34 SUR LA PLAGE. PROFIL L2, L3, L4, L5ETL6.

Northing (m)00000000

000

2020202020202020202020404040404040404040404060606060606060606060608080808080808080808080100100100100100100100100100100100

Westing (m)1001201401601802002202402602803001001201401601802002202402602803001001201401601802002202402602803001001201401601802002202402602S0300100120140160180200220240260280300100120140

160180200220240260280300


209219230221242258249278250273209212209208227261271

275270256249229213215200221257257238251251

260193184

185179

218245274291

280274288184

185175193261273306293293314307238212218247259274301331293300310

Ll

L2

L3

L4

L5

L6



A.2.4. MESURES BRUTES D'EM 34 SUR LA PLAGE. PROFIL L2, L3, L4, L5ETL6.

Northing (m)00000000

000

2020202020202020202020404040404040404040404060606060606060606060608080808080808080808080100100100100100100100100100100100

Westing (m)1001201401601802002202402602803001001201401601802002202402602803001001201401601802002202402602803001001201401601802002202402602S0300100120140160180200220240260280300100120140

160180200220240260280300


209219230221242258249278250273209212209208227261271

275270256249229213215200221257257238251251

260193184

185179

218245274291

280274288184

185175193261273306293293314307238212218247259274301331293300310

Ll

L2

L3

L4

L5

L6



A.2.5. MESURES BRUTES D'EM 34 SUR LA PLAGE EN ALLANT VERS LAMER. PROFIL M.

Northing (m)0

20406080100120140160180200220240260280

Conductivity (mS/m)199253280276269274284288295297292296287294300



A.2.5. MESURES BRUTES D'EM 34 SUR LA PLAGE EN ALLANT VERS LAMER. PROFIL M.

Northing (m)0

20406080100120140160180200220240260280

Conductivity (mS/m)199253280276269274284288295297292296287294300



Annexe 3 : Sondages électriques

A.3.1. SONDAGE ELECTRIQUE SEl

AB/2

1

1.5

2

3

4

5

6

S

10

12

15

20

25

30

40

50

60

80

100

Potentiel MN (mV)

2692

558

197

168

87

60

35

9.5

2.86

5.2

4/9

3.6

4.2

3.6

1.7/6.8

6.8

6.4

7

3.6

RHO (Ohm.m)

44,4

35,3

26,4

17,1

9,8

7

4,6

2,5

1,9

1,8

1.9

2,2

2,4

2,7

3,4

3,7

4,6

6,4

8

RHO embrayage

2

3,1

Fesistlvite (ohn.n)00

50, ees

le.eee

i.eee

3.eee

seea.eee

Profondeur (n)

i,e23

2,eee

7,eBa

32,ee2

Sondage électrique SEl




A.3.1. SONDAGE ELECTRIQUE SEl

AB/2

1

1.5

2

3

4

5

6

S

10

12

15

20

25

30

40

50

60

80

100

Potentiel MN (mV)

2692

558

197

168

87

60

35

9.5

2.86

5.2

4/9

3.6

4.2

3.6

1.7/6.8

6.8

6.4

7

3.6

RHO (Ohm.m)

44,4

35,3

26,4

17,1

9,8

7

4,6

2,5

1,9

1,8

1.9

2,2

2,4

2,7

3,4

3,7

4,6

6,4

8

RHO embrayage

2

3,1

Fesistlvite (ohn.n)00

50, ees

le.eee

i.eee

3.eee

seea.eee

Profondeur (n)

i,e23

2,eee

7,eBa

32,ee2

Sondage électrique SEl



A.3.2. SONDAGE ELECTRIQUE SE2

AB/2

1

1,5

2

3

4

5

6

8

10

12

15

20

25

30

40

50

60

80

100

Potentiel MN (mV)

3505

1482

1364

1648

1039

840

550

361

207

190

120

65

49

17/75

10

3,2/17

13

4

1,3/2

RHO (Ohm.m)

1914

2298

2366

2378

2391

2322

2305

2234

2056

1829

1583

1326

862

587

245

106

58

16,4

11

RHO embrayage

634

134

11.6

Résistivité (ohm.n)00

lees.eee

2353. eee

709. eee

Profondeur (n)

e.eea

e.4ee

s.eea

i7.eee

H -

n

0 - : A

10se 2

Sondage électrique SE2




AB/2

1

1,5

2

3

4

5

6

8

10

12

15

20

25

30

40

50

60

80

100

Potentiel MN (mV)

3505

1482

1364

1648

1039

840

550

361

207

190

120

65

49

17/75

10

3,2/17

13

4

1,3/2

RHO (Ohm.m)

1914

2298

2366

2378

2391

2322

2305

2234

2056

1829

1583

1326

862

587

245

106

58

16,4

11

RHO embrayage

634

134

11.6

Résistivité (ohm.n)00

lees.eee

2353. eee

709. eee

Profondeur (n)

e.eea

e.4ee

s.eea

i7.eee

H -

n

0 - : A

10se 2





AB/2

1

1.5

2

3

4

5

6

8

10

12

15

20

25

30

40

50

60

80

100

150

Potentiel MN (mV)

3617

2082

1552

664

313

360

272

244

170

66

93

29

17

12

2.6/12

4

3.6

1.2/4.7

1/2.4

0.9

RHO (Ohm.m)

1554

1742

1662

1701

1750

1775

1752

1711

1562

1349

1145

857

613

454

174

88

401

22.3

8,2

8,2

RHO embrayage

195

22,1

10,9

Résistivité (ohn.n)00

isea.sza

7ee,gee

e.eee

Profondeur (n)

e.eee

e.soi

E.sea

i7.e(ja

10 2 IB

AS.' 2





AB/2

1

1.5

2

3

4

5

6

8

10

12

15

20

25

30

40

50

60

80

100

150

Potentiel MN (mV)

3617

2082

1552

664

313

360

272

244

170

66

93

29

17

12

2.6/12

4

3.6

1.2/4.7

1/2.4

0.9

RHO (Ohm.m)

1554

1742

1662

1701

1750

1775

1752

1711

1562

1349

1145

857

613

454

174

88

401

22.3

8,2

8,2

RHO embrayage

195

22,1

10,9


isea.sza

7ee,gee

e.eee

Profondeur (n)

e.eee

e.soi

E.sea

i7.e(ja

10 2 IB

AS.' 2





AB/2

1

1,5

2

3

4

5

6

8

10

12

15

20

25

30

40

50

60

Potentiel MN (mV)

491

202

111

47

26

16

11

5.8

3.8

2.7

1.8/7

4.4

3.4

2.6

2

1.6

1.3

RHO (Ohm.m)

1

1.2

1,2

1.2

1.2

1,2

1.2

1.2

1.2

1,2

1.2

1.3

1.6

1.8

2,4

3

3.7

RHO embrayage

1.2

ReSiStlvite (ohn,in> Profondeur (n)

1.200e.eoe

e.eeo

lE.eeosooo.eeo





AB/2

1

1,5

2

3

4

5

6

8

10

12

15

20

25

30

40

50

60

Potentiel MN (mV)

491

202

111

47

26

16

11

5.8

3.8

2.7

1.8/7

4.4

3.4

2.6

2

1.6

1.3

RHO (Ohm.m)

1

1.2

1,2

1.2

1.2

1,2

1.2

1.2

1.2

1,2

1.2

1.3

1.6

1.8

2,4

3

3.7

RHO embrayage

1.2

ReSiStlvite (ohn,in> Profondeur (n)

1.200e.eoe

e.eeo

lE.eeosooo.eeo




A.3.5. SONDAGE ELECTRIQUE SES

AB/2

1

1.5

2

3

4

5

6

8

10

12

15

20

25

30

40

50

60

80

100

Potentiel MN (mV)

534

241

144

73

51

38

28

20

15

11

7.5

4,9

3.8/16

13

8.9

6.8

5.8

4.3

3.3

RHO (Ohm.m)

1.2

1.5

1.7

2

2.5

3

3.4

4.3

4.9

5.2

5.7

6,5

7.7

9.7

12,2

14,4

17,3

22,5

27,9

RHO embrayage

7,9

î S:


i.ieo

s.eoa

seee.eoe

Profondeur (n)

e.eoa

1.300

2e.eeo

Sondage électrique SES




AB/2

1

1.5

2

3

4

5

6

8

10

12

15

20

25

30

40

50

60

80

100

Potentiel MN (mV)

534

241

144

73

51

38

28

20

15

11

7.5

4,9

3.8/16

13

8.9

6.8

5.8

4.3

3.3

RHO (Ohm.m)

1.2

1.5

1.7

2

2.5

3

3.4

4.3

4.9

5.2

5.7

6,5

7.7

9.7

12,2

14,4

17,3

22,5

27,9

RHO embrayage

7,9

î S:


i.ieo

s.eoa

seee.eoe

Profondeur (n)

e.eoa

1.300

2e.eeo

Sondage électrique SES




AB/2

1

1.5

2

3

4

5

6

8

10

12

15

20

25

30

40

50

60

80

100

Potentiel MN(mV)

681

258

139

55

30

18

12

7.2

4.8

3.4/11.2

8.1

5

3.6

2.9

2.2/6

4.7

3.9

3

2.3

RHO (Ohm.m)

1.6

1,7

1.7

1.5

1.5

1,4

1.4

1.5

1.6

1.7

1.9

2.2

2,5

2,9

3,9

4,9

6

8.3

10,6

RHO embrayage

1.8

4.1

Résistivité (ohn.n)

i.soe

2. SOO

1.000

3.000

sooe.eoo

Profondeur (n)

e.eeo

e.eso

1.350

s, 000

22.000





AB/2

1

1.5

2

3

4

5

6

8

10

12

15

20

25

30

40

50

60

80

100

Potentiel MN(mV)

681

258

139

55

30

18

12

7.2

4.8

3.4/11.2

8.1

5

3.6

2.9

2.2/6

4.7

3.9

3

2.3

RHO (Ohm.m)

1.6

1,7

1.7

1.5

1.5

1,4

1.4

1.5

1.6

1.7

1.9

2.2

2,5

2,9

3,9

4,9

6

8.3

10,6

RHO embrayage

1.8

4.1

Résistivité (ohn.n)

i.soe

2. SOO

1.000

3.000

sooe.eoo

Profondeur (n)

e.eeo

e.eso

1.350

s, 000

22.000




Annexe 4 : mesures topographiques.

A.4.1. ALTITUDES DES STATIONS SUR LE PROFIL T SUR LA DUNE ET ATRAVERS LA LAGUNE.

Distance (m)-55-50-45-40-35-30-25-20-15-10-505101520253035404550556065707580859095100120140160180200220240260280300320340360380400420440460

topo lagune (m)14,8616,2517,6218,3718,5

18,5918.8619,79

19,66519,7

19.67519.86518,77517,5416.4

15.5114.0513.0512,4312,2312.32

12,75512,81

13.30513,13512,93512,80512,56511,61

10.88510.299,8058,2658,1658.0157,8157,7357,7457,6757,0657.3357,6057,88

8.0258,2259.00511,15512,90815.63815,618




A.4.1. ALTITUDES DES STATIONS SUR LE PROFIL T SUR LA DUNE ET ATRAVERS LA LAGUNE.

Distance (m)-55-50-45-40-35-30-25-20-15-10-505101520253035404550556065707580859095100120140160180200220240260280300320340360380400420440460

topo lagune (m)14,8616,2517,6218,3718,5

18,5918.8619,79

19,66519,7

19.67519.86518,77517,5416.4

15.5114.0513.0512,4312,2312.32

12,75512,81

13.30513,13512,93512,80512,56511,61

10.88510.299,8058,2658,1658.0157,8157,7357,7457,6757,0657.3357,6057,88

8.0258,2259.00511,15512,90815.63815,618



A.4.2. ALTITUDES DES STATIONS SUR LE PROFIL P SUR LA DUNE.

Distance /O profil0

20406080100120140160180200220240255

Altitude (m)19,66519,59519,40519,29519,10518,92518,67

18,57518,62518,34518,07

18,27518,17

18,195



A.4.2. ALTITUDES DES STATIONS SUR LE PROFIL P SUR LA DUNE.

Distance /O profil0

20406080100120140160180200220240255

Altitude (m)19,66519,59519,40519,29519,10518,92518,67

18,57518,62518,34518,07

18,27518,17

18,195



A.4.3. ALTITUDES DES STATIONS SUR LE PROFIL Ll SUR LA PLAGE.

Distance / cale (m)0

2040608010012014016018020022024026028030032034036038040042044046048050052054056058060062064066068070072074076078080082084086088090092094096098010001020

Altitude (m)9,8559,9559,8259,7359,6859,6459,5959,519,4859,4759.469,5259,5359,5459,5859,6259,6959.7659.8059.8359.7659,7659,975

10,00510,2510,6610.4210,5810,5810,5410,9

10,7310.44510,149.849.539.018,317,987,967,988,118,298,298,157,777,276,2

6,336,257,888.57



A.4.3. ALTITUDES DES STATIONS SUR LE PROFIL Ll SUR LA PLAGE.

Distance / cale (m)0

2040608010012014016018020022024026028030032034036038040042044046048050052054056058060062064066068070072074076078080082084086088090092094096098010001020

Altitude (m)9,8559,9559,8259,7359,6859,6459,5959,519,4859,4759.469,5259,5359,5459,5859,6259,6959.7659.8059.8359.7659,7659,975

10,00510,2510,6610.4210,5810,5810,5410,9

10,7310.44510,149.849.539.018,317,987,967,988,118,298,298,157,777,276,2

6,336,257,888.57



A.4.4. ALTITUDES DES STATIONS SUR LES PROFILS L2 A L6 SUR LAPLAGE.

Northing (m)0

0

00000

0

0

00

2020202020202020202020404040404040404040404060606060606060606060608080808080808080808080100100100100100100100100100100100

Westing (m)100120140160180200220240260280300100120140160180200220240260280300100120140160180200220240260280300100120140160180200220240260280300100120140160180200220240260280300100120140160180200220240260280300

Altitude (m)9.6459.5959,51

94859.4759.46

9,5259.5359.5459,58596258,7758.7358.725

8.78.668,6458.628.6458,6958,6958.748.3358,3158,2958,2658,2458,2.458.2358,2458,2558.2758.297.945

7.909

7,845

7.825

7.8657.8957.9257.495

7.415

7.845

7.825

7.8657.8957.9257.075

6.965

6.915

6.905

6,935

6.985

Ll

L2

L3

U

L5

L6



A.4.4. ALTITUDES DES STATIONS SUR LES PROFILS L2 A L6 SUR LAPLAGE.

Northing (m)0

0

00000

0

0

00

2020202020202020202020404040404040404040404060606060606060606060608080808080808080808080100100100100100100100100100100100

Westing (m)100120140160180200220240260280300100120140160180200220240260280300100120140160180200220240260280300100120140160180200220240260280300100120140160180200220240260280300100120140160180200220240260280300

Altitude (m)9.6459.5959,51

94859.4759.46

9,5259.5359.5459,58596258,7758.7358.725

8.78.668,6458.628.6458,6958,6958.748.3358,3158,2958,2658,2458,2.458.2358,2458,2558.2758.297.945

7.909

7,845

7.825

7.8657.8957.9257.495

7.415

7.845

7.825

7.8657.8957.9257.075

6.965

6.915

6.905

6,935

6.985

Ll

L2

L3

U

L5

L6



A.4.5. ALTITUDES DES SONDAGES ELECTRIQUES.

Nom dusondage

SElSE2

SE3

SE4

SE5

SE6

Altitude (m)

10.895

18.67

18.195

7.815

7.415

8.725

A.4.6. ALTITUDES ET HAUTEUR D'EAU DES PIEZOMETRES.

Nom dupiézomètre

Piézo 1

Piézo 2Piézo 3

Piézo 4Piézo 5

Altitudepiézo (m)

9.84

9.1859.8

9.6259.84

Hauteurd'eau (m)

1.68

1.05

0.98

0.9

2.1



A.4.5. ALTITUDES DES SONDAGES ELECTRIQUES.

Nom dusondage

SElSE2

SE3

SE4

SE5

SE6

Altitude (m)

10.895

18.67

18.195

7.815

7.415

8.725

A.4.6. ALTITUDES ET HAUTEUR D'EAU DES PIEZOMETRES.

Nom dupiézomètre

Piézo 1

Piézo 2Piézo 3

Piézo 4Piézo 5

Altitudepiézo (m)

9.84

9.1859.8

9.6259.84

Hauteurd'eau (m)

1.68

1.05

0.98

0.9

2.1



Annexe 5 : relation entre conductivité lue etconductivité apparente

Deux configurations de mesure sont possibles avec un EM 34 de Geonics : dipôlevertical (bobines coplanaires horizontales, VD) et dipôles horizontal (bobines coplanairesverticales, HD). L'EM 34 mesure la partie en quadrature du champ secondaire.

Le champ primaire Hp émit par un dipôle de moment M mesuré à la distance r s'écrit :

H =M

" ATU-r'(1)

Ce champ est entièrement un champ en phase.

Supposons le dipôle, alimenté à la fréquence /, posé sur un demi-espace infini de

conductivité a et de perméabilité magnétique |J.. Le rapport du champ secondaire sur lechamp primaire mesuré à la distance r s'écrient :

(K)T\9-^9 + 9p' + 4{)rf +(;r)']e-^| (2)

pour le dipôle vertical (figure XX).

'h^v^./

= 2

P'' H'-?¿^"h'^-"(^)l(y) {p-y

(3)

pour le dipôle horizontal (figure XX)

où y = îcopa

Ces expressions sont fonctions de (yi), qui est proportionnel à l'épaisseur de peau 5 ou

au nombre d'induction B (B = J ) ;

}rr = ^f2Î- = -JliBô

Nous remarquons sur la figure XX que la composante en quadrature pour un dipôlevertical peut être négative à haute induction.



Annexe 5 : relation entre conductivité lue etconductivité apparente

Deux configurations de mesure sont possibles avec un EM 34 de Geonics : dipôlevertical (bobines coplanaires horizontales, VD) et dipôles horizontal (bobines coplanairesverticales, HD). L'EM 34 mesure la partie en quadrature du champ secondaire.

Le champ primaire Hp émit par un dipôle de moment M mesuré à la distance r s'écrit :

H =M

" ATU-r'(1)

Ce champ est entièrement un champ en phase.

Supposons le dipôle, alimenté à la fréquence /, posé sur un demi-espace infini de

conductivité a et de perméabilité magnétique |J.. Le rapport du champ secondaire sur lechamp primaire mesuré à la distance r s'écrient :

(K)T\9-^9 + 9p' + 4{)rf +(;r)']e-^| (2)

pour le dipôle vertical (figure XX).

'h^v^./

= 2

P'' H'-?¿^"h'^-"(^)l(y) {p-y

(3)

pour le dipôle horizontal (figure XX)

où y = îcopa

Ces expressions sont fonctions de (yi), qui est proportionnel à l'épaisseur de peau 5 ou

au nombre d'induction B (B = J ) ;

}rr = ^f2Î- = -JliBô

Nous remarquons sur la figure XX que la composante en quadrature pour un dipôlevertical peut être négative à haute induction.



Dans le cas d'une basse induction (B « 1), on peut simplifier les équations (2) et (3)

¡B lmporH, H.(4)

Ce champ est entièrement en quadrature du champ primaire. On voit que le champmagnétique secondaire mesuré est régit par les mêmes lois à basse induction quelque soitla configuration du dipôle et que ce champ est directement proportionnel à laconductivité du demi-espace. C'est cette équation (4) qui est utilisée pour calculer laconductivité lue sur l'EM 34. Cette conductivité lue est la conductivité apparente (ouconductivité équivalente d'un demi-espace) à basse induction.

Rappelons que l'induction en EM 34 est constante quelque soit l'espacement choisi car le

produit (cûr^) est constant. Pour r=10 m, f=6400 Hz. Pour r=20 m, f=1600 Hz. pourr-40 m, f=400 Hz.

Ainsi cette approximation de basse induction n'est plus vraie pour des conductivités luessupérieures à 100 mS/m. La figure XX montre la limite de validité de l'approximation debasse induction, c'est à dire la position où l'approximation de linéarité de la variation duchamp secondaire n'est plus valable.

Comme nous nous situons souvent dans la zone de non-linéarité, nous avons corrigé la

valeur de la conductivité lue <j/ afin de comparer les conductivités entre elles. Cetteréférence est la conductivité apparente a^ ou conductivité équivalente d'un demi-espace.

Nous mesurons une conductivité 07 et d'après (4) nous calculons le rapport du champsecondaire K\.

JJ

Puis nous recherchons numériquement la racine de l'équation ~{pâ)~î -^- Cette

recherche de racine se fait par la méthode dite de la bissection.



Dans le cas d'une basse induction (B « 1), on peut simplifier les équations (2) et (3)

¡B lmporH, H.(4)

Ce champ est entièrement en quadrature du champ primaire. On voit que le champmagnétique secondaire mesuré est régit par les mêmes lois à basse induction quelque soitla configuration du dipôle et que ce champ est directement proportionnel à laconductivité du demi-espace. C'est cette équation (4) qui est utilisée pour calculer laconductivité lue sur l'EM 34. Cette conductivité lue est la conductivité apparente (ouconductivité équivalente d'un demi-espace) à basse induction.

Rappelons que l'induction en EM 34 est constante quelque soit l'espacement choisi car le

produit (cûr^) est constant. Pour r=10 m, f=6400 Hz. Pour r=20 m, f=1600 Hz. pourr-40 m, f=400 Hz.

Ainsi cette approximation de basse induction n'est plus vraie pour des conductivités luessupérieures à 100 mS/m. La figure XX montre la limite de validité de l'approximation debasse induction, c'est à dire la position où l'approximation de linéarité de la variation duchamp secondaire n'est plus valable.

Comme nous nous situons souvent dans la zone de non-linéarité, nous avons corrigé la

valeur de la conductivité lue <j/ afin de comparer les conductivités entre elles. Cetteréférence est la conductivité apparente a^ ou conductivité équivalente d'un demi-espace.

Nous mesurons une conductivité 07 et d'après (4) nous calculons le rapport du champsecondaire K\.

JJ

Puis nous recherchons numériquement la racine de l'équation ~{pâ)~î -^- Cette

recherche de racine se fait par la méthode dite de la bissection.



Liste des figures

Figure 1 : Carte géologique au 1/50 000 sur la zone des mesures géophysiques.

Figure 2 : Plan de position des mesures géophysiques et des forages de contrôle réaliséssur la plage des Sables d'Or (22).

Figure 3 : Radargramme du profil T, 900 MHz sur la dune des Sables d'Or.Radargramme migré avec une vitesse de 11,8 cm/ns.

Figure 4 ; Radargramme du profil T, 500 MHz sur la dune des Sables d'Or.Radargramme migré avec une vitesse de 11,8 cm/ns.

Figure 5 : Radargramme du profil T, 300 MHz sur la dune des Sables d'Or.Radargramme migré avec une vitesse de 11.8 cm/ns.

Figure 6 : Radargramme du profil P, 500 MHz sur la dune des Sables d'Or.Radargramme migré avec une vitesse de 11.8 cm/ns.

Figure 7 : Radargramme du profil P, 300 MHz sur la dune des Sables d'Or,Radargramme migré avec une vitesse de 11,8 cm/ns.

Figure 8: Radargramme du profil P, 100 MHz sur la dune des Sables d'Or. Radargrammemigré avec une vitesse de 11.8 cm/ns.

Figure 9 : Radargramme brut du CMP 1, réalisé au PM 15 du profil P.

Figure 10 : Radargramme brut du CMP 2, réalisé au PM 53 du profil T.

Figure 1 1 : Analyse NMO du CMP 1.

Figure 12 : Analyse NMO du CMP 2.

Figure 13 : Relation entre conductivité lue sur l'EM 34 et la conductivité apparente (ouconductivité équivalente pour un demi-espace homogène) pour un dipôle horizontal et undipôle vertical, a) conductivité de 0 à 5 S/m, b) conductivité de 1 à 600 mS/m.

Figure 15 : Mesures corrigées d'EM 34 sur le profil T (dune et lagune), aux écartements10, 20 et 40 m en 'dipôle horizontal.

Figure 16 : Mesures brutes et corrigées d'EM 34 sur le profil M (vers la mer), pourl'écartement 20 m en dipôle horizontal.



Liste des figures

Figure 1 : Carte géologique au 1/50 000 sur la zone des mesures géophysiques.

Figure 2 : Plan de position des mesures géophysiques et des forages de contrôle réaliséssur la plage des Sables d'Or (22).

Figure 3 : Radargramme du profil T, 900 MHz sur la dune des Sables d'Or.Radargramme migré avec une vitesse de 11,8 cm/ns.

Figure 4 ; Radargramme du profil T, 500 MHz sur la dune des Sables d'Or.Radargramme migré avec une vitesse de 11,8 cm/ns.

Figure 5 : Radargramme du profil T, 300 MHz sur la dune des Sables d'Or.Radargramme migré avec une vitesse de 11.8 cm/ns.

Figure 6 : Radargramme du profil P, 500 MHz sur la dune des Sables d'Or.Radargramme migré avec une vitesse de 11.8 cm/ns.

Figure 7 : Radargramme du profil P, 300 MHz sur la dune des Sables d'Or,Radargramme migré avec une vitesse de 11,8 cm/ns.

Figure 8: Radargramme du profil P, 100 MHz sur la dune des Sables d'Or. Radargrammemigré avec une vitesse de 11.8 cm/ns.

Figure 9 : Radargramme brut du CMP 1, réalisé au PM 15 du profil P.

Figure 10 : Radargramme brut du CMP 2, réalisé au PM 53 du profil T.

Figure 1 1 : Analyse NMO du CMP 1.

Figure 12 : Analyse NMO du CMP 2.

Figure 13 : Relation entre conductivité lue sur l'EM 34 et la conductivité apparente (ouconductivité équivalente pour un demi-espace homogène) pour un dipôle horizontal et undipôle vertical, a) conductivité de 0 à 5 S/m, b) conductivité de 1 à 600 mS/m.

Figure 15 : Mesures corrigées d'EM 34 sur le profil T (dune et lagune), aux écartements10, 20 et 40 m en 'dipôle horizontal.

Figure 16 : Mesures brutes et corrigées d'EM 34 sur le profil M (vers la mer), pourl'écartement 20 m en dipôle horizontal.



Figure 17 : Mesures corrigées d'EM 34 sur le profil Ll (sur la plage), aux écartements10, 20 et 40 m en dipôle horizontal et 40 m en dipôle vertical.

Figure 18 : Cartes des mesures brutes et corrigées d'EM 34 sur les profils Ll à L6 (sur laplage), pour l'écartement 20 m en dipôle horizontal.

Figure 19 : Profondeur de la première couche de sable d'après les données d'EM 34 surle profil T, aux écartements 10, 20 et 40 m en dipôle horizontal. Modélisation avec lapremière couche de conductivité 900 mS/m, socle de conductivité 0.5 mS/m.

Figure 20 : Profondeur de la première couche de sable d'après les données d'EM 34 surle profil Ll (sur la plage), aux écartements 10, 20 et 40 m en dipôle horizontal.Modélisation avec la première couche de conductivité 900 mS/m, socle de conductivité0.5 mS/m.

Figure 21 : Carte d'épaisseur de la première couche de sable d'après les données d'EM34 sur les profils Ll à L6 (sur la plage), pour l'écartement 20 m en dipôle horizontal.Modélisation avec la première couche de conductivité 900 mS/m, socle de conductivité0.5 mS/m.

Figure 22 : Modèle géoélectrique à 2 ou 3 couches obtenu avec le logiciel EMIX34P surla dune et dans la lagime des sables d'Or. Les résistivités sont exprimées en n..m.

Figure 23 : Modèle géoélectrique à 2 ou 3 couches obtenu avec le logiciel EMIX34P surla plage des sables d'Or. Les résistivités sont exprimées en Q..m

Figure 24 : a) Modélisation et b) interprétation des sondages électriques réalisés auxSables d'Or.

Figure 25 : Interprétation des profils radar sur la dune, a) profil P, b) profil T.

Figure 26 : Schéma géologique et hydrogéologique global sur l'ensemble de la carteprospectée par géophysique (radar, sondages électriques, panneaux électriques et EM34).

Figure 27 : Log lithologique, hydrogéologique et de résistivité du forage SI,

Figure 28 : Log lithologique et de résistivité du forage S2,

Figure 29 : Log lithologique, hydrogéologique et de résistivité du forage S4.

Figure 30 : Log lithologique, hydrogéologique et de résistivité du forage S5



Figure 17 : Mesures corrigées d'EM 34 sur le profil Ll (sur la plage), aux écartements10, 20 et 40 m en dipôle horizontal et 40 m en dipôle vertical.

Figure 18 : Cartes des mesures brutes et corrigées d'EM 34 sur les profils Ll à L6 (sur laplage), pour l'écartement 20 m en dipôle horizontal.

Figure 19 : Profondeur de la première couche de sable d'après les données d'EM 34 surle profil T, aux écartements 10, 20 et 40 m en dipôle horizontal. Modélisation avec lapremière couche de conductivité 900 mS/m, socle de conductivité 0.5 mS/m.

Figure 20 : Profondeur de la première couche de sable d'après les données d'EM 34 surle profil Ll (sur la plage), aux écartements 10, 20 et 40 m en dipôle horizontal.Modélisation avec la première couche de conductivité 900 mS/m, socle de conductivité0.5 mS/m.

Figure 21 : Carte d'épaisseur de la première couche de sable d'après les données d'EM34 sur les profils Ll à L6 (sur la plage), pour l'écartement 20 m en dipôle horizontal.Modélisation avec la première couche de conductivité 900 mS/m, socle de conductivité0.5 mS/m.

Figure 22 : Modèle géoélectrique à 2 ou 3 couches obtenu avec le logiciel EMIX34P surla dune et dans la lagime des sables d'Or. Les résistivités sont exprimées en n..m.

Figure 23 : Modèle géoélectrique à 2 ou 3 couches obtenu avec le logiciel EMIX34P surla plage des sables d'Or. Les résistivités sont exprimées en Q..m

Figure 24 : a) Modélisation et b) interprétation des sondages électriques réalisés auxSables d'Or.

Figure 25 : Interprétation des profils radar sur la dune, a) profil P, b) profil T.

Figure 26 : Schéma géologique et hydrogéologique global sur l'ensemble de la carteprospectée par géophysique (radar, sondages électriques, panneaux électriques et EM34).

Figure 27 : Log lithologique, hydrogéologique et de résistivité du forage SI,

Figure 28 : Log lithologique et de résistivité du forage S2,

Figure 29 : Log lithologique, hydrogéologique et de résistivité du forage S4.

Figure 30 : Log lithologique, hydrogéologique et de résistivité du forage S5



Liste des tableaux

Tableau 1 : Bilan des mesures radar réalisées sur la dune des Sables d'Or, Frehel (22)

Tableau 2 : Bilan des mesures en EM 34 au cours de l'opération géophysique aux Sables

d'Or, Frehel (22).

Tableau 3 : Bilan des sondages électriques réalisés aux Sables d'Or,


Tableau 5 ; Résultat de l'analyse des vitesses par NMO sur le CMP 1

Tableau 6 : Résultat de l'analyse des vitesses par NMO sur le CMP 2

Tableau 7 : Modèles géoélectriques de l'EM 34 obtenus sur la dune aux PM 90 et 230,



Liste des tableaux

Tableau 1 : Bilan des mesures radar réalisées sur la dune des Sables d'Or, Frehel (22)

Tableau 2 : Bilan des mesures en EM 34 au cours de l'opération géophysique aux Sables

d'Or, Frehel (22).

Tableau 3 : Bilan des sondages électriques réalisés aux Sables d'Or,


Tableau 5 ; Résultat de l'analyse des vitesses par NMO sur le CMP 1

Tableau 6 : Résultat de l'analyse des vitesses par NMO sur le CMP 2

Tableau 7 : Modèles géoélectriques de l'EM 34 obtenus sur la dune aux PM 90 et 230,



Liste des annexes





Annexe 5 : relation entre conductivité lue et conductivité apparente



Liste des annexes





Annexe 5 : relation entre conductivité lue et conductivité apparente


Documents

BRGMinfoterre.brgm.fr/rapports/RR-39636-FR.pdfmesures topographiques 65 A.4.1. Altitudes des stations sur le profil T sur la dune et à travers la lagune 65 A. 4. 2. Altitudes des