MÉTHODES DE CALCUL DES STRUCTURES CAUSANT DES ANOMALIES MAGNÉTIQUES

1° Difficulté d'application de la méthode d'exploration magnétique.

La forme des anomalies permet en principe de rechercher la position et la nature des causes qui la produisent; mais ce problème présente les plus grandes difficultés. En effet, les dispositions les plus diverses des masses magnétiques peuvent créer le même champ (24); ou par contre, une variation de peu de degrés dans leur inclinaison peut être suflisante pour produire une variation en un point de ce champ, passant du positif au négatif. Heureusement en exploration magnétique, cette indétermination disparaît en majeure partie; on choisit parmi plusieurs solutions également possibles, la solution la plus probable, conforme aux données géologiques de la région. Mais la méthode d'interprétation finale n'en reste pas moins complexe. En effet, on est alors en présence :

D'une seule donnée : profil ou carte magnétique ;

De plusieurs inconnues : susceptibilité magnétique; Profondeur des masses perturbatrices ;

Dimensions de ces masses; |

Nature de l’aimantation : induite ou rémanente ?...

Or, même en admettant la susceptibilité magnétique et la nature de l’aimantation déjà connues d’après des mesures faites au laboratoire sur des échantillons de roches recueillis sur le terrain (48, 55, 109, 116, 144), il ne reste pas moins de quatre inconnues à déterminer. La solution analytique exigerait alors également la connaissance de AF, de AD et de AT (quatre données pour quatre inconnues); mais dans ce cas, le problème .serait pratiquement inextricable vue la complexité des équations analytiques correspondantes. Dur

On commet souvent celte erreur qui consiste de vouloir marquer par une précision mathématique les résultats numériques d’une interprétation. Or, la profondeur ou les dimensions d’une masse perturbatrice, déduites de cette façon, ne sont jamais des grandeurs absolues, mais seulement des ordres de grandeurs déterminés entre certaines limites. Ainsi, quand la susceptibilité magnétique d’une structure varie de 1.107? à 1.107, il est évident a prort que la détermination de sa position et de ses dimensions ne peut être faite qu'entre certaines limites.

20 Raison de choix de la composante verticale.

La négligence de la mesure des anomalies de la composante horizontale ne me semble pas toujours justifiable en exploration magnétique. En effet, jusqu’à maintenant, très peu d'auteurs l'ont utilisée pour un but pratique; cependant, une carte des AH peut être dans certains cas aussi expressive qu’une carte des AZ.

D'une façon générale, la composante verticale a l'avantage de donner une image plus claire de la position du corps; ses maxima se placent directement au-dessus de lui et décroissent rapidement vers sa périphérie. Par contre, même si les anomalies AH sont petites, le contraste entre différents groupes d'anomalies est souvent plus frappant. Malheureusement, le principal inconvénient de la mesure de AH consiste dans la longueur et la délicatesse des opérations sur le terrain.

Personnellement, je préconiserai la mesure de AZ dans les contrées situées sous des grandes latitudes, et celle de AH Jors d’une exploration régionale au voisinage de l'équateur. En effet, dans chacun de ces cas, les anomalies dues à l’induction au sein des formations géologiques seraient prédominantes.

En Alsace, les raisons qui m'ont amené à mesurer seulement AZ sont les suivantes :

a. La profondeur à atteindre était grande ;

b. Les formations géologiques à délimiter étaient sufhsamment homogènes ; .

c. Les propriétés magnétiques de ces formations résultaient en majeure partie d’une aimantation induite, sauf dans le cas du volcanisme récent.

3° Procédés de calcul des structures causant des anomalies magnétiques.

Les premiers travaux ont eu pour objet la détermination des structures minéralisées (filons, lentilles de fer), en particulier celle de leur profondeur. E. Ask dans un mémoire écrit en latin : « Comment trouver les minerais de fer au moyen des aimants» et publié à Üpsala en 1723, a décrit un procédé élémentaire et pratique pour déterminer la profondeur d’un minerai au moyen de la boussole aimantée. Plus tard, de Wrede vers 1843, Thalén (133) et Tiberg (134) ont appliqué la méthode analytique à la détermination des gisements de fer de Suède. Grâce à la grande susceptibilité magnétique de ces minerais, les résultats annoncés ont été toujours en parfait accord avec les résultats obtenus sur le terrain. À ce sujet, Dahblom (38); Smyth (124), Carlheim- Gyllenskôld (28) et Haanel (50) nous ont donné des travaux qui sont actuellement classiques. En particulier, la délimitation de la grande anomalie régionale de Koursk (Russie) par Leyst (84 bis), Moureaux (95), Lasareff (83) et d’autres a donné lieu à un ensemble de travaux analytiques qui déterminent parfaitement la position et les dimensions de la structure minéralogique causant cette anomalie. Eôtoës (43) à son tour avait calculé également, d’après des mesures magnétiques, les dimensions de certaines veines de serpentine, situées dans la bordure de la plaine hongroise.

Dans tous ces travaux, le problème posé comportait toujours deux inconnues et consistait simplement à déterminer la profondeur de chacune des deux extrémités de la masse magnétique. On assimilait la masse en question à un aimant dont on cherchait l'emplacement de ses deux pôles ou plus exactement de ses deux «zones polaires ». Ainsi, en admettant avec ces auteurs que la distance qui sépare ces deux pôles est de 5/6°° ou de 9/10°* de la longueur totale de la masse envisagée, il était facile d’en conclure un ordre de grandeur quant aux dimensions et de la position de cette masse. Les méthodes de calcul de Thalén, de Tiberg et de Dahlblom sont basées sur ces considérations. Ultérieurement,

Nippoldt (1) et Wagner (2) ont précisé d'avantage ce mode de cal-

(1) A. Nivouor : Einführung in die Geophysik 2° B., p. 95 et suite ou Vermertung magnetischer zur Mutung. Berlin 1930. Chez Springer. -

(2) À. Wacner : Erdmagnetische Messungen zwecks Aufsuchung isolierter schwach magnetische Erzlager, Zeit. f. Ang. Geophysik. 1924.

cul en élaborant la méthode dite de la «série des pôles », mais ce procédé de calcul est très difficile à appliquer dans une exploration magnétique.

Cela étant, soit :

AH : la composante horizontale du champ magnétique dû au gisement ;

AZ, : la composante verticale du champ magnétique dû au gisement ;

H + AH : la composante horizontale du champ magnétique total; ; ?