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C. Poitevin

Quel peut être l'apport de la gravimétrie à la tectonique récente et actuelle en Belgique ?

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Annexes

Résumé

Les méthodes actuelles d'interprétation d'anomalies gravimétriques constituent un outil puissant pour l'étude structurale du sous-sol. Cependant elles requièrent d'autres données géophysiques pour fournir des résultats non équivoques et ne s'appliquent généralement qu'à des régions limitées en étendue. Nous envisageons plutôt ici, compte tenu de l'évolution technique et des données disponibles, les apports possibles à l'échelle de la Belgique de la gravimétrie considérée en tant que discipline autonome.

En premier lieu, il importe de savoir si l'on peut raisonnablement suspecter une variation séculaire de la pesanteur ou des variations rapides par exemple pré- ou post- séismiques en Belgique. Plusieurs éléments laissent penser que si ces phénomènes existent, leur amplitude est telle qu'ils sont actuellement à la limite de la précision des moyens conventionnels de la gravimétrie de terrain. D'autres instruments comme les gravimètres absolus et les gravimètres à supraconductivité semblent plus adéquats pour ce genre d'investigation.

Dans ces conditions, mis à part l'interprétation géophysique ou géologique locale, à quoi peut servir la gravimétrie de terrain ? La réponse se trouve dans la remise en valeur d'un concept assez ancien en géodésie: le géoïde. Les techniques de positionnement par satellite sont arrivées à un point tel de précision qu'il est maintenant possible de niveler par satellite à quelques centimètres près sur des distances de l'ordre de 20 km ou plus et de la sorte mettre en évidence des mouvements de terrain à relativement grande échelle. Mais, pour mettre en rapport les altitudes déduites d'observations satellitaires avec les altitudes du nivellement de précision, il est nécessaire de connaître avec une précision comparable une surface conventionnelle de référence : le géoïde. La gravimétrie peut fournir cette surface de référence de façon indépendante des mesures par satellites. Nous faisons le point sur l'état actuel des données disponibles pour la détermination d'un géoïde local le mieux adapté à la Belgique et des données qu'il faudrait acquérir pour arriver au niveau de précision requis.

Abstract

The technics of interpretation of gravity anomalies are nowadays a very powerful tool for the study of the Earth's interior. Nevertheless they require other geophysical data in order to produce univocal results and they generally apply to limited areas. In this paper we mainly concentrate on possible gravimetric contributions at the Belgian scale taking into account the technical evolutions and data availability.

First question is : «Can we reasonably suspect in Belgium some secular variations of gravity, or rapid variations of pre- or post- seismic origin ?». We can believe that if these phenomena are existing, their amplitudes are such that they are not detectable by the conventional methods of field gravimetry. Even if the precision of these technics have dramatically increased in the last few years. Other instruments, e.g. absolute and superconducting gravimeters, seem much more adequate for this kind of investigation.

Second question is : «For which purpose can gravimetry be useful in the future (except of course for geophysical interpretation) ?». The answer is contained in a quite old geodetic concept: the geoid. The technics of satellite positionning became so accurate that we can presently level with the precision of a few cm over distances of 20 km or more. This enables us to discover crustal movements on a relatively large scale.

The relation between satellite height determination and precise levelling requires to know the conventional reference surface called «geoid» with the same accuracy. At this moment only gravimetry is able to produce objectively such a surface. This paper gives a summary of the data available in Belgium and those needed in order to reach the level of precision required.

To cite this article

C. Poitevin, «Quel peut être l'apport de la gravimétrie à la tectonique récente et actuelle en Belgique ?», Annales de la Société géologique de Belgique [En ligne], Volume 112 (1989), Fascicule 2 (Tectonique actuelle et récente en Belgique), 407-420 URL : https://popups.ulg.ac.be/0037-9395/index.php?id=1085.

About: C. Poitevin

Centre de Géophysique Interne (CGI). Observatoire Royal de Belgique (ORB). Avenue Circulaire, 3  B-1180  Bruxelles.