En géologie, chaque observation a son importance pour comprendre l'histoire et le comportement de notre planète. Les géologues, assemblent patiemment les pièces d'un vaste puzzle pour construire une histoire cohérente, souvent traduite sous la forme de carte et des coupes géologiques. À l'heure du numérique, ces cartes géologiques passent à la troisième dimension et se révèlent un outil formidable de découverte, de compréhension et de connaissance de notre planète, de ses ressources, de ses risques. Mais il faut, pour construire de tels modèles numériques 3D, extrapoler des observations souvent ponctuelles et parcellaires.
Méthode de comparaison des résultats obtenus par l'approche Implicit Folding (Laurent et al., 2016) par rapport à des méthodes de modélisation classiques, basées sur la minimisation de Laplacien. Un jeu de données comprenant des mesures d'orientation et la nature des roches a été généré à partir d'un modèle de référence. Ces données ont ensuite été traitées par un algorithme de modélisation classique et par la méthode Implicit Folding. La nouvelle approche, capable de prendre en compte les informations liées aux plis (foliations), présente un résultat plus proche du modèle de référence. / Crédits: Gautier Laurent
Plus les structures géologiques et l'histoire dont elles résultent sont complexes et plus il devient difficile de prédire la géométrie du sous-sol de manière fiable. C'est le cas par exemple des roches formant les socles métamorphiques où l'effet de plusieurs épisodes de plissements successifs peut souvent être observé. Heureusement, cette complexité peut être réduite par l'apport d'informations supplémentaires. En effet, les épisodes de déformations à l'origine des plissements n'affectent pas uniquement la géométrie des couches géologiques déformées ; ils laissent également des traces au sein de la roche sous la forme de foliations, crénulations ou linéations, que les géologues ont appris à déchiffrer, tel des indices pour guider la reconstitution de l'histoire géologique. Ce sont ces informations structurales que G. Laurent et ses collaborateurs ont proposé d'intégrer à la construction de modèles géométriques du sous-sol. Ils proposent de procéder par étape, en reconstituant d'abord les traces des épisodes de déformations les plus récents. Celles-ci sont généralement plus simples à traiter car elles ne sont pas affectées par d'autres épisodes plus tardifs. Elles sont ensuite utilisées comme référence pour déchiffrer les structures déformées plus anciennes et remonter progressivement le temps géologique.
Cette approche permet d'intégrer de précieuses informations structurales qui sont habituellement ignorées par le processus de construction des structures et améliore la cohérence des modèles générés.
Source: CNRS-INSU