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Vue de trois quart arrière de l'avion (Piper Navajo) avec ses trois capteurs du dispositif de mesure du champ magnétique, lors de la campagne de géophysique aéroportée GéoCentre à l'aérodrome d'Aubigny-sur-Nère (Aubigny-sur-Nère, Cher, 2008). © BRGM - José Perrin

Géophysique aéroportée : questions fréquentes

01.02.2013
La géophysique aéroportée offre une image 2D/3D du sol et du sous-sol. Le BRGM mène des campagnes d’acquisition de données en régions. Découvrez les réponses aux questions fréquentes sur ce sujet.

Quel est l’objectif des levés géophysiques par voie aéroportée ?

Les étude de géophysique aéroportée engagées par le BRGM et ses partenaires contribuent à la modernisation de l'infrastructure du territoire. L'acquisition de ce type de données innovantes permet d'approfondir la connaissance du sous-sol national. Cet objectif est inscrit dans les missions du BRGM, service géologique national.

Selon les méthodes mises en oeuvre, la géophysique aéroportée apporte une information depuis la surface jusqu'à plusieurs kilomètres de profondeur.

En complément des autres informations disponibles (carte géologique, forages, sismique, etc.), la géophysique aéroportée permet de mieux décrire et comprendre le sous-sol, avec des applications dans les domaines de l'aménagement du territoire, des ressources (en eau, en matériaux), de la géothermie et des stockages, et de manière générale, dans la connaissance géologique.

De telles études ont-elles déjà eu lieu en France ?

De nombreuses études géophysiques aéroportées ont déjà été effectuées en France depuis la fin des années 60 : jusqu'aux années 80 principalement à des fins minières, puis plus récemment avec des objectifs géoenvironnementaux.

Un aperçu de l’étendue des études aéroportées métropolitaines peut être visualisé en ligne sur le site dédié au SIG Mines France du BRGM.

Une description plus détaillée (métadonnées) des levers recensés par le BRGM sur le territoire national est disponible sur le portail InfoTerre du BRGM, en chargeant la couche de données "Géophysique / Campagnes aéromagnétiques".

En quoi consistent les mesures effectuées ?

Les méthodes géophysiques aéroportées sont multiples et chacune est adaptée à renseigner sur un/des paramètres du sol/sous-sol, avec des résolutions différentes et des profondeurs de pénétration différentes.

Les méthodes le plus couramment mises en oeuvre par le BRGM pour l'imagerie du sous-sol du territoire sont :

  • le magnétisme : cette méthode enregistre les variations du champ magnétique naturel terrestre (sans aucune émission depuis l'avion). Ces variations sont restituées sous forme de cartes et des méthodes de traitement sophistiquées permettent ensuite d'en restituer, depuis la surface jusqu'à plusieurs kilomètres de profondeurs, des modèles 3D des propriétés magnétiques des roches.

    Cette méthode est classiquement utilisée en complément d'autres informations, pour modéliser la géologie et sa structuration jusqu’à de grandes profondeurs.
     

  • la radiométrie spectrale ou spectrométrie gamma : cette méthode enregistre le rayonnement radioactif naturel qui provient du premier mètre de la surface des roches et des sols (sans aucune émission depuis l'avion). En effet, toutes les roches contiennent naturellement des isotopes radioactifs à des teneurs très faibles, non-nocives pour la santé, et les détecteurs spectrométriques très sensibles embarqués pour ce type de mesure permettent de déceler le rayonnement gamma qui se dégage ainsi du sol. Selon la minéralogie de la roche, le rayonnement gamma diffère : il est mesuré et analysé par des capteurs et logiciels de haute technologie qui permettent d'en extraire les teneurs au sol en Uranium (U), Potassium (K) et Thorium (Th).

    Les résultats de ce type d'acquisition sont restitués sous forme de cartes en U, K et Th. Complémentaires des cartes géologiques et pédologiques, ces données sont analysées pour affiner les cartographies des sols et de la géologie de la proche surface et mieux appréhender l'état géochimique de notre environnement.
     

  • l'électromagnétisme : cette méthode permet d'imager les variations de conductivité électrique du sous-sol, depuis la surface jusqu'à quelques dizaines à centaines de mètres de profondeur, selon le matériel utilisé. Cette méthode est active, c'est à dire que des ondes électromagnétiques sont émises, se propagent dans l'air puis dans le sol, et enfin une partie est ré-émise par le sol et détectée en retour dans le dispositif de mesure.

    Le signal mesuré en retour, varie selon les propriétés de conductivité du sous-sol, et une analyse sophistiquée de ces signaux permet de produire des modèles 3D de conductivité du sous-sol avec une résolution de quelques mètres en surface. Cette méthode est influencée par la porosité des roches et leur contenu en fluides (mais aussi par la salinité de ces fluides), ainsi que par la présence d'argile

Quel est l'intérêt de la géophysique aéroportée ?

Le principal avantage des études aéroportées tient au fait qu’elles permettent de couvrir de très larges surfaces en peu de temps et remplacent ainsi de longues campagnes de prospection au sol. Ce type d'acquisition permet par ailleurs d'accéder à l'ensemble du territoire, à l'exception des grandes agglomérations et de certains sites réservés (centrales nucléaires, sites stratégiques, etc.).

Des autorisations de vol sont systématiquement demandées avant tout survol.

Avez-vous demandé les autorisations nécessaires ?

Les acquisitions géophysiques aéroportées pour acquérir des données de haute résolution requièrent des altitudes de vol très basses, entre 80 et 120 m environ.

Toute zone qui doit être survolée dans ces conditions fait l'objet d'un dossier auprès de l'administration française régulatrice de l'espace aérien la DGAC, et également des préfectures des départements concernés. Les survols n'ont lieu que si un arrêté a été délivré par les 2 instances précitées. Cet arrêté est concerne un avion et son pilote uniquement, pour une période précise.

Les compagnies impliquées dans les acquisitions suivent scrupuleusement ces arrêtés.

Des sites sensibles comme les centrales nucléaires, zones militaires, etc. font par ailleurs l'objet de demandes spécifiques.

Pourquoi devez-vous voler à si basse altitude ?

Pour assurer une bonne acquisition des données, l’altitude optimale de vol est comprise entre 80 m et 120 m. Cette altitude représente en réalité un compromis entre les exigences de la technique de mesure mise en œuvre, qui nécessite d’être aussi près du sol que possible et les considérations de sécurité et d’environnement.

Est-ce que des compensations financières seront accordées ?

L’espace aérien est libre et toutes les autorisations de l’Etat nécessaires à la mise en œuvre de ce type d'étude ont été obtenues préalablement aux survols. Dans le cas improbable où un incident directement lié à l’étude serait observé, des investigations rapides et approfondies seraient menées. Les compagnies opératrices sont pleinement assurées pour ce type de travail et feront face à toute réclamation légitime dont on pourrait leur faire part.

BRGM - 3 avenue Claude-Guillemin - BP 36009 45060 Orléans Cedex 2 - France Tél. : +33 (0)2 38 64 34 34