La Craie

Corrections
La comparaison des mesures de g entre elles nécessite
un certain nombre de corrections qui ont pour
but. d'éliminer les effets de la dérive instrumentale,
des marées luni-solaires, de la latitude (1/100 milligal
pour un déplacement nord-sud de 12,5 m) , de
l'altitude et des masses latérales situées au voisinage.
En gravimétrie de fin détail, ces corrections doivent,
comme les mesures, être effectuées avec la plus
grande précision. En particulier, la correction d'altitude
AZ est fondamentale. Elle est obtenue à partir
de la formule :
Ag t
= Z(0,308 6-0,041 9 y)
où g x
= valeur corrigé de la gravité en milligals
Z = altitude en mètres
y = densité moyenne du sous-sol.
pour y = 2,67 Ag x
= 0,196 Z
y = 2 Ag t
= 0,225 Z.
AZ doit être inférieur à 5 cm pour que Ag t
soit
inférieur à 1/100 milligal. En conséquence, chaque
station de mesure doit être soigneusement rattachée
au niveau NGF. En général, on peut compter sur
des erreurs d'altitude inférieures à 2 cm, ce qui correspond
à moins de 4/1 000 milligal sur g.
En ce qui concerne la correction introduite par l'influence
des masses latérales, un pays de plaine comme
le nord de la France permet de la négliger.
Anomalie résiduelle
A la valeur de g ainsi corrigée, on soustrait alors la
gravité théorique, calculée en supposant la Terre
homogène, pour obtenir ce que l'on appelle l'anomalie
de Bouguer, qui traduit les hétérogénéités
du sous-sol. Cette anomalie peut encore se décomposer
en une anomalie régionale, qui représente une
certaine structure géologique profonde et que l'on
appréhende au mieux, et en une anomalie résiduelle
qui, dans le cas qui nous occupe, pourra correspondre
à la présence d'une cavité.
Résultats obtenus
Les résultats d'une prospection gravimétrique appliquée
à la recherche de telles cavités souterraines
sont généralement fournis sous la forme de cartes
d'isogammes, de cartes de l'anomalie de Bouguer,
de cartes de l'anomalie résiduelle, et éventuellement
de l'anomalie résiduelle lissée.
Ces résultats sont plus ou moins spectaculaires,
parfois même décevants, et en ce sens, il est intéressant
de connaître les limites de ce type de prospection
en fonction de la forme et de la profondeur
d'enfouissement des cavités. On peut pour cela se
livrer à quelques calculs théoriques en assimilant
les cavités aux formes géométriques simples qui
s'en approchent le plus. Réalisée avant une prospection,
cette étude théorique, que l'existence d'abaques
rend maintenant plus aisée, permettra entre
autres de choisir la maille de mesure.
Premier exemple d'application — Exploitation de
type bouteilles.
Cette carrière souterraine se situe dans la région
lilloise. Les bouteilles ont généralement un col de
2 à 4 ou 5 m de hauteur, un diamètre à la base de
4 à 8 m, et leur fond se situe suivant les cas entre 10
et 15 m de profondeur, exceptionnellement plus.
Une cavité moyenne de ce type peut être assimilée
à une sphère de rayon R = 4 m dont le centre serait
placé à 8 m de profondeur. Le calcul montre qu'elle
se traduirait, théoriquement, par une anomalie maximale
de 6/100 de milligal environ pour un point
situé à l'aplomb du centre de la cavité, et qu'il faudrait
adopter une maille de 5 m pour la déceler.
Cependant, comme ces cavités sont pratiquement
toujours groupées, l'anomalie gravimétrique est beaucoup
plus importante et une maille de 20 m donne
une probabilité de détection quasi absolue.
En général, la pratique confirme assez bien la théorie
: on a pu mesurer sur des exploitations de ce
type une anomalie maximale de 30/100 de milligal
alors que le calcul théorique prévoyait 30 à 40/100
de milligal (fig. 20).
Second exemple d'application — Exploitation en galeries
et piliers.
Il s'agit ici d'une exploitation dans la région de
Valenciennes qui a fourni uniquement des pierres
à bâtir. Le niveau exploité, la Bonne pierre, est peu
épais, de l'ordre de 2,5 m, et son toit se situe à plus
de 15 m de profondeur. Les communications avec
la surface sont très rares, contrairement à ce qui
se passe dans la région lilloise. Il s'agit de puits dont
le diamètre atteint au maximum 2 m et qui se comptent
au nombre de deux à l'hectare en moyenne.
Or les calculs faits pour une cavité de section rectangulaire
haute de 2 m et large de 20 m montrent
que pour une épaisseur de recouvrement de l'ordre
de 15 m, l'anomalie maximale n'excède guère 5/100
milligal, et que l'espacement entre stations doit être
très faible (de l'ordre de 5 m) pour que les anomalies
soient mises en évidence.
Ces résultats théoriques sont en partie confirmés
par les études gravimétriques réalisées sur le site :
les anomalies sont peu importantes (fig. 21). Il faut
toutefois signaler que, comme l'ont montré les reconnaissances
ultérieures, les carrières souterraines s'étendaient
pratiquement sous toute la zone étudiée par
gravimétrie, ce qui peut expliquer dans une certaine
mesure l'absence de contraste.
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