Thèses (M.Sc.A.)--Université de Sherbrooke (Canada), 2002. / Titre de l'écran-titre (visionné le 18 juillet 2006). Publié aussi en version papier.

Thèse--Sc. phys.--Paris IV, 1982. / 1983 d'après la déclaration de dépôt légal. Bibliogr. p. 109-114.

La couche D" située à la frontière manteau-noyau est une région complexe caractérisée par une forte anisotropie à différentes échelles. Inaccessible de par sa profondeur et caractérisée par des conditions P-T extrêmes, l’étude de cette région de la Terre représente un défi majeur qui ne peut être abordé qu’au travers d’observables géophysiques et d’expériences de hautes pressions. Les causes de l’anisotropie sismique de D" sont toujours l’objet de débats. La contribution de l’orientation préférentielle des cristaux reste cependant une piste privilégiée compte-tenu de la structure très anisotrope de la post-perovskite (ppv). De plus, D" est une couche limite thermique à l’interface entre le noyau constitué d’un alliage de fer liquide et le manteau inférieur constitué de silicates visqueux. Les propriétés physiques de D" sont donc particulièrement importantes pour comprendre les transferts thermiques en provenance du noyau et leur contribution à la convection mantellique. Ce phénomène implique l’écoulement plastique de roches contrôlé par le déplacement de défauts cristallins. Cependant, pour la ppv, les informations concernant les systèmes de glissement majeurs ou les défauts sont extrêmement parcellaires. Pour les phases de hautes pressions, la modélisation numérique représente une approche de choix pour obtenir des informations sur les mécanismes de déformations élémentaires difficiles à obtenir par voie expérimentale. Le but de ce travail est d ‘étudier à l’échelle atomique les défauts majeurs de la ppv MgSiO3 ainsi que leurs mobilités afin d’évaluer la capacité de cette phase à se déformer plastiquement par glissement de dislocations dans les conditions de D". / The D’’ layer, located right above the core-mantle boundary, represents a very complex region with significant seismic anisotropy both at the global and local scale. Being a part of inaccessible deep Earth interior, characterized by extreme P-T conditions (>120 GPa, 2500 K), this region is very challenging for interpretation relying only on the direct geophysical observations and high-pressure experiments, leading often to contradictory results. Thus, the reasons of the pronounced anisotropy in D’’ are still debated. Among them, contribution of the crystal preferred orientation in anisotropic silicate post-perovskite (ppv) phase is commonly considered as substantial. Furthermore, the D’’ is a thermal boundary layer located at the interface between liquid iron alloy, constituting the outer core, and solid although viscous silicates of the lowermost mantle. As such, its physical properties are critical for our understanding of the heat transfer from the core, driving mantle convection. The latter is governed by plastic flow, controlled by the motion of defects in crystals. However, for the ppv, information about mechanical properties, easy slip systems, dislocations and their behavior under stress is still scarce. For high pressure phases, numerical modelling represents a powerful tool able to provide the intrinsic properties and the elementary deformation mechanisms, not available for direct observations during high-pressure experiments. The aim of this study is to access the structure and mobility of dislocations in MgSiO3 ppv, relying on the atomic-scale modeling, in order to infer the ability of this phase to plastically deform by dislocation glide at D’’ conditions.

Cette thèse porte sur la restauration de champs d'ondes sismiques perturbés par trois sources de dégradation. Ces sources sont dues à des trajets de propagation complexes, au dispositif d'acquisition, à des sources liées ou non à l'acquisition, et potentiellement présentes simultanément : des réflexions multiples (ou échos), une dégradation de la réponse impulsionnelle attendue (ou flou) et des perturbations plus aléatoires (ou bruits).Nous avons considéré dans un premier temps le problème des réflexions multiples, réflexions qui se sont réfléchies plusieurs fois sur au moins une interface. Nous nous intéressons ici au filtrage adaptatif de ces réflexions sismiques multiples à partir de modèles approximatifs issus de modélisation sismique. Ce filtrage est réalisé dans un domaine de trames d'ondelettes discrètes, mono- et bidimensionnelles, sous contraintes de parcimonie et de variation lente des filtres adaptatifs. Ceci est intéressant en réflexion sismique, car les méthodes standard peuvent produire des filtres très mal conditionnés, du fait notamment du caractère passe-bande des données sismiques. Dans ce travail, une formulation variationnelle des problèmes de réflexions multiples est proposée. Nous utilisons des algorithmes proximaux, dont la convergence est garantie lorsqu'il s'agit d'optimiser dans un cadre convexe. L'avantage de ces approches est l'utilisation d'une régularisation sophistiquée, permettant de considérer la parcimonie à la fois a) dans le domaine d'ondelettes, b) via des a priori sur les filtres pour lesquels nous avons utilisé différentes fonctions de régularisation (norme l1, l2, mixte l1-2 et nucléaire). Notre méthode vise à étendre et améliorer certains aspects de la méthode proposée par S. Ventosa en collaboration avec CGG en 2012, et testée avec succès sur plusieurs campagnes sismiques. Les résultats que nous avons obtenus démontrent la performance de notre méthode non seulement sur des données synthétiques bruitées mais également sur des données réelles. Nous nous intéressons ensuite au problème de déconvolution aveugle. En géophysique, un modèle simplifié de la Terre souvent utilisé fait l'hypothèse d'un nombre de couches localement parallèles, chacune avec des propriétés constantes. Mais la vitesse, la densité ou les deux peuvent varier d'une couche à l'autre. L'impédance acoustique est calculée pour chaque couche ; puis les coefficients de réflexion pour une incidence normale sont calculés aux endroits où il y a des changements d'impédance acoustique. Chaque changement d'impédance acoustique opère une modification d'amplitude et de polarisation liée aux coefficients de réflexion. Ainsi, la séquence de réflectivité (réponse impulsionnelle) est convoluée avec la forme d'onde descendante pour donner une trace sismique. Ce problème constitue un contexte de déconvolution aveugle où l'on recherche un signal inconnu, convolué avec une forme d'onde elle aussi inconnue en présence de bruit additif. La déconvolution requiert souvent d'introduire des hypothèses complémentaires sous forme de pénalisation, notamment non convexe. L'ambiguïté d'échelle en déconvolution aveugle suggère l'usage de fonctions de contraste invariantes en échelle. Dans cette thèse, nous proposons un algorithme de minimisation alternée, de type explicite-implicite à métrique variable. Il traite une approximation lisse du rapport l1/l2 (SOOT pour "Smoothed One-Over-Two penalty") pour des données réelles signées. Nous étudions les propriétés de convergence de la méthode proposée, basées sur l'inégalité de Kurdyka-Lojasiewicz. Les performances de cette nouvelle approche sont illustrées à travers un exemple en déconvolution aveugle de données sismiques, mais aussi sur des images / This thesis deals with two different problems within the framework of convex and non convex optimization. The first one is an application to multiple removal in seismic data with adaptive filters and the second one is an application to blind deconvolution problem that produces characteristics closest to the Earth layers. More precisely : unveiling meaningful geophysical information from seismic data requires to deal with both random and structured “noises”. As their amplitude may be greater than signals of interest (primaries), additional prior information is especially important in performing efficient signal separation. We address here the problem of multiple reflections, caused by wave-field bouncing between layers. Since only approximate models of these phenomena are available, we propose a flexible framework for time-varying adaptive filtering of seismic signals, using sparse representations, based on inaccurate templates. We recast the joint estimation of adaptive filters and primaries in a new convex variational formulation. This approach allows us to incorporate plausible knowledge about noise statistics, datas parsity and slow filter variation in parsimony-promoting wavelet transforms. The designed primal-dual algorithm solves a constrained minimization problem that alleviates standard regularization issues in finding hyper parameters. The approach demonstrates significantly good performance in low signal-to-noise ratio conditions, both for simulatedand real field seismic data. In seismic exploration, a seismic signal (e.g. primary signal) is often represented as the results of a convolution between the “seismic wavelet” and the reflectivity series. The second goal of this thesis is to deconvolve them from the seismic signal which is presented in Chapter 6. The main idea of this work is to use an additional premise that the reflections occur as sparsely restricted, for which a study on the “sparsity measure”is considered. Some well known methods that fall in this category are proposed such as[Sacchi et al., 1994; Sacchi, 1997]. We propose a new penalty based on a smooth approximation of the l1/l2 function that makes a difficult non convex minimization problem. We develop a proximal-based algorithm to solve variational problems involving this function and we derive theoretical convergence results. We demonstrate the effectiveness of our method through a comparison with a recent alternating optimization strategy dealing with the exact l1/l2 term

Titre de l'écran-titre (visionné le 26 février 2024) / Les activités minières étant appelées à se développer à de plus en plus grande profondeur, l'intensité des réponses sismiques aux sautages de segments de galerie de développement devrait augmenter et conséquemment présenter un aléa plus important. Cette sismicité induite représente divers risques sismiques qui pourraient affecter la sécurité du personnel minier, les opérations et la rentabilité de la mine. Les réponses sismiques sont d'intensité variable et leurs facteurs d'influence ne sont pas bien compris. Habituellement, la gestion de l'aléa sismique aux réponses sismiques aux sautages de développement est liée à des règles conservatrices de type règles générales. Ces règles sont parfois ajustées selon l'expérience du personnel de la mine, non quantifiable et difficile à transmettre, ou l'historique sismique. Ces règles n'intègrent pas ou peu les connaissances de terrain. Cette thèse présente une méthodologie pour intégrer quantitativement l'influence de propriétés géologiques, structurales et mécaniques du massif rocheux dans la compréhension et l'anticipation des risques sismiques associés aux sautages de développement de galerie. La méthodologie développée est adaptable à différents contextes et peut être mise à jour par la considération de variables supplémentaires, selon les données disponibles et les conditions du site minier. Cela est possible par la quantification systématique de caractéristiques structurales, géologiques et liées au massif rocheux à chaque segment de galerie de développement. Pour démontrer l'applicabilité de la méthodologie développée, des sautages de développement de la mine LaRonde ont été étudiés. Ces sautages couvrent trois niveaux à 3 km de profondeur et pour une période s'étendant sur 17 mois. La réponse sismique au sautage de 379 segments de galerie de développement a été délimitée et quantifiée. L'acceptabilité des données collectées géologiques, structurales et liées au massif rocheux a été établie pour interpréter 32 variables pour chaque segment de galerie. Puis, des analyses statistiques bivariées et multivariées ont permis de quantifier l'influence des variables géologiques et structurales définies sur les réponses sismiques. Une approche par analyses factorielles de données mixtes (AFDM) a permis une évaluation quantitative de l'impact des variables géologiques et structurales sur les réponses sismiques, ce qui était auparavant difficile à obtenir. Cela permet de mieux évaluer le risque et planifier en conséquence. Cela peut être inestimable pour les opérations minières lors du développement minier dans une zone sismiquement active, qui demande une planification importance à court et à long terme. Les résultats d'AFDM ont montré, pour le secteur à l'étude, que quatorze variables géologiques et structurales, interprétées à chaque segment de galerie influencent significativement l'intensité des réponses sismiques au sautage de développement. Des modèles prédictifs ont été développés afin d'améliorer la compréhension et l'anticipation de la variation de l'intensité des réponses sismiques au sautage de développement. Des modèles d'analyses statistiques multivariées prédictifs d'arbre de régression d'inférence conditionnelle et de forêts aléatoires ont été développés avec 75 % des 379 segments de galeries. Les 100 segments restants ont été utilisés pour valider la performance des modèles. La stratégie d'utilisation des modèles prédictifs de forêts aléatoires proposée fournit des données quantitatives sur la variabilité des aléas sismiques associés au sautage de développement sur lesquelles les gestionnaires peuvent se baser. Les modèles prédictifs développés peuvent être utilisés pour comprendre, gérer et communiquer l'aléa sismique lié au sautage des segments de galerie de développement. Ils fournissent une évaluation quantitative de l'aléa sismique permettant aux décideurs de sélectionner des seuils de critères de performance jugés acceptables, selon leur tolérance au risque. La combinaison de l'approche proposée avec les protocoles sismiques actuels utilisés sur différents sites miniers permet d'améliorer la gestion du risque sismique associé au sautage de développement. En effet, l'utilisation du modèle prédictif pour le secteur et la période étudiés a permis d'augmenter l'exactitude, la sensibilité et la précision pour anticiper une réponse sismique d'intensité élevée à un sautage de développement. / As mining activities are expected to develop at greater depth, the intensity of seismic responses to blasting of development drift should increase and consequently present a greater hazard. This induced seismicity represents various seismic hazards that could affect the safety of mining personnel, operations, and mines' profitability. Seismic responses intensity varies and the influencing factors causing that variability are not well understood. Usually, the management of seismic hazard to seismic responses to development blasting is linked to conservative blanket rules. These rules are sometimes adjusted according to the experience of mine personnel, which is unquantifiable and difficult to communicate, or the seismic history. These rules do not consider field knowledge or at a minimum. This thesis presents a methodology to quantitatively integrate the influence of the rock mass's geological, structural, and mechanical properties in understanding and anticipating seismic risks associated with development blasting. The developed methodology is adaptable to different contexts and can be updated to consider additional variables, depending on available data and mining site conditions. This is possible by the systematic quantification of structural, geological, and rock mass-related characteristics at each segment of development drift. To demonstrate the applicability of the developed methodology, development blasts from the LaRonde mine were studied. These blasts cover three levels at a depth of 3 km and for a 17 months-period. The seismic response to the blasting of 379 segments of development drift was delineated and quantified. The collected geological, structural, and rock mass data acceptability was established to interpret 32 variables for each drift segment. Then, bivariate, and multivariate statistical analyzes made it possible to quantify the influence of the defined geological and structural variables on the seismic responses. A factor analysis of mixed data (FAMD) approach allowed a quantitative assessment of the impact of geological and structural variables on seismic responses, which was previously difficult to obtain. This allows to better assess risk and plan accordingly. This is invaluable to mining operations when mining in a seismically active area, which requires significant short- and long-term planning. For the studied sector, the FAMD results showed that 14 geological and structural variables, interpreted at each drift segment, significantly influence the intensity of seismic responses to development blasting. Predictive models have been developed to improve the understanding and anticipation of variations in the intensity of seismic responses to development blasting. Predictive multivariate statistical analysis models of conditional inference regression trees and random forests were developed with 75% of the 379 drift segments. The remaining 100 segments were used to validate the performance of the models. The proposed strategy for using predictive random forest models provides quantitative data on the variability of seismic hazards associated with development blasting that managers can rely on. The developed predictive models can be used to understand, manage, and communicate the seismic hazards associated with development blasting. They provide a quantitative seismic hazard assessment, allowing decision-makers to select acceptable performance criteria thresholds, according to their risk tolerance. Combining the proposed approach with current seismic protocols used on different mining sites makes it possible to improve seismic risk management associated with development blasting. Indeed, the use of the predictive model for the sector and period studied made it possible to increase the accuracy, sensitivity, and precision to anticipate a high-intensity seismic response to a development blast.

RESUME Les problèmes du comportement dynamique des structures ont une importance technique considérable. Parmi de nombreuses applications plus particulièrement dans le domaine du Génie Civil pour lesquelles la prise en compte de leffet de la vitesse de déformation est nécessaire, on peut citer les problèmes de prévision de la durée de vie, destimation de la sûreté et de la fiabilité des structures. On sen sert dans lanalyse du comportement dynamique non linéaire des structures sollicitées au-delà de la limite élastique ; comme le cas des éléments dune structure exposée aux chocs ou dune structure soumise aux sollicitations violentes comme le cas des sollicitations sismiques. Leffet de la vitesse de déformation peut entraîner la mise hors service de la structure ou de ses éléments constitutifs et causer des dommages matériels et des pertes humaines. Ce comportement agit par le biais de la rupture fragile qui résulte dune réduction des déformations plastiques et de la capacité dissipative de la structure. Lors des séismes respectifs de Northridge 1995 et de Kobe 1994, divers types de ruptures sont identifiées au niveau de la jonction poutre poteau. Ces ruptures sont dûes essentiellement à linsuffisance de ductilité. Des programmes de recherche expérimentale ont été réalisés à travers le monde sur des structures prototypes pour évaluer entre autre l'effet de la vitesse de déformations sur le comportement des assemblages soudés. Au Japon et aux Etats-Unis, cette démarche expérimentale a été mise en ouvre afin didentifier les causes des ruptures dassemblages. En Europe, le progrès des connaissances sest poursuivi, grâce à des activités de recherche visant à lamélioration continue des codes parasismiques. Dans lobjectif détudier linfluence de la vitesse de déformation sur le comportement des structures en zone sismique un programme dessai complet est réalisé à lUniversité de Liège. Les simulations numériques sont conduites à laide du logiciel DRAIN-HASSOUNI dont la version dorigine est appelée DRAIN-2D et dans laquelle on a incorporé le modèle de PERZYNA pour tenir compte de linfluence de la vitesse de déformation.

Thèse de doctorat : Génie civil : Lille 1 : 2000. / Bibliogr. f. 115-122.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Droit privé : Toulon : 2008. / Titre provenant du cadre-titre. Bibliographie p. 399-424 . Index.

Thèse de doctorat : Géosciences : INPL : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2007. / Titre de l'écran-titre (visionné le 5 mai 2008). Bibliogr.