Rev. Phys. Appl. (Paris) 13, 471-479 (1978)
DOI: 10.1051/rphysap:01978001309047100

Mesure in situ de l'amplitude des ondes réfléchies ou rétrodiffusées par les sédiments marins. Application à la détermination in situ des modes granulométriques

J.P. Longuemard

Centre de Recherches de sédimentologie marine de Perpignan, Centre Universitaire de Perpignan, avenue de Villeneuve, 66025 Perpignan, France

Abstract
Reflection and bag scattering of ultra sound at normal incidence in marin sediments are usually used to determine their acoustical impedance and the characteristics of sound (density, percentage in water, shear strength). The waves are generated at the water surface from oceanographic ship. The acoustical way is long and the general frequencies are shorter than 30 kHz. The sonar products only one frequency. This study describes an another method. The support of the piezoceramics down on the bottom of the sea and the acoustical way is short. The acoustical waves are protected at the switching frequencies (20 and 100 kHz). The data obtained in situ permit the correlations between the granulometric modes and the frequencies for which the amplitude of reflected waves is maximum. The granulometric modes are determined in vitro with sample of the sea floor extracted on the expérimental stations.

Résumé
L'utilisation des ondes réfléchies sous incidence normale pour l'étude de l'impédance acoustique et des paramètres qui en décodent (densités, paramètres mécaniques) fait l'objet de nombreuses publications [1, 2, 8, 12]. Le système émetteur récepteur des ondes est généralement placé à bord d'un navire océanographique ce qui impose des longueurs de trajets acoustiques importantes. Les fréquences utilisées sont souvent inférieures à 30 kHz et les sonars génèrent les ondes à fréquence unique. Le procédé présenté ci-dessous diffère des précédents car : - il fonctionne à partir d'un bâti posé sur le fond marin. Cette disposition des sondes réduit au minimum le trajet des ondes acoustiques. L'émission ultra-sonore se fait suivant un balayage en fréquence compris entre 20 et 100 kHz. Des mesures effectuées in situ permettent de corréler la valeur des fréquences ultra-sonores pour lesquelles l'amplitude détectée passe par un maximum à la dimension des modes granulométriques des sédiments. Des sédiments sont prélevés par bennes sur les sites expérimentaux en vue d'analyses en laboratoire.

PACS
9150E - Seafloor processes.
9210V - Underwater sound.

Key words
oceanic crust -- sediments -- ultrasonic applications -- marine sediments -- bag scattering -- ultrasound -- acoustical impedance -- acoustical path -- piezoceramics -- granulometric modes -- reflected waves