En 2001, le navire de recherche de la Garde côtière canadienne HUDSON a servi à recueillir de nouvelles données sur la structure crustale de la marge continentale et du bassin sédimentaire profond, au large de la Nouvelle-Écosse. Des données issues de trois profils de sismique réfraction et de sismique réflexion grand angle ont été recueillies en remorquant un ensemble de canons à air sous pression (volume total de 104 L) au-dessus d'une série de récepteurs sensibles installés sur le fond marin. L'énergie projetée par les canons à air était réfléchie ou réfractée dans les couches de roche qui reposent sous le fond marin pour ensuite être captée et enregistrée sous forme de données numériques par des sismographes déposés sur le fond marin à des intervalles de 10 à 40 km.

L'image suivante illustre les différents trajets des rayons directs, réfractés et réfléchis. Visualiser l'animation image agrandie [GIF, 158.8 ko, 453 X 221, avis]

Les profils 1 et 2, qui couvrent respectivement l'est et le milieu de la marge, coïncident avec les profils sismiques multicanaux profonds qui ont été produits vers la fin des années 1980. Le profil 3 traverse l'extrémité sud-ouest de la marge. D'après un profil multicanal levé non loin, celle-ci contient des réflecteurs inclinés vers le large qui seraient d'origine volcanique et qui coïncident avec une anomalie magnétique remarquable, soit l'anomalie magnétique de la côte Est (East Coast Magnetic Anomaly ou ECMA).

La carte suivante indique l'emplacement des trois profils qui ont permis d'acquérir de nouvelles données sismiques en 2001. Plus...

Une interprétation provisoire est effectuée au moyen d'un lancer de rayons vers l'avant (Zelt et Smith. Geophys. J. Int., no 108 [1992], p. 16-34) afin d'élaborer un modèle de structure de vitesse. Les rayons sont tracés depuis la position des sismographes installés sur le fond marin jusqu'à la surface (positions de tir), et la durée des trajets est comparée aux données enregistrées. La vitesse et la profondeur de chaque couche peuvent être déterminées en étudiant les temps d'arrivée et la pente des rayons réfractés dans la couche, ainsi que les rayons réfléchis par la surface supérieure de la couche. À proximité du récepteur, les premiers temps d'arrivée sont soit des ondes qui se propagent directement entre leur source et le récepteur, soit des ondes réfractées à travers les couches sédimentaires ou la croûte supérieure. Toutefois, au-delà d'une certaine distance, les rayons qui ont atteint une plus grande profondeur et traversé des matériaux présentant une plus grande vitesse sont captés plus tôt par le récepteur, car ils sont plus rapides que les rayons qui ont atteint une moins grande profondeur.

Cette animation montre la corrélation entre les données de sismique réflexion et de sismique réfraction, ainsi que leur représentation cartographique. Visualiser l'animation image agrandie [GIF, 460.4 ko, 587 X 479, avis]

La figure suivante montre divers trajets de rayon représentés dans un modèle de vitesse (en bas), de même que les temps d'arrivée qui leur correspondent sur le tracé (en haut). À moins de 8 km du récepteur, les temps d'arrivée les plus courts sont ceux des ondes directes, tandis qu'à une distance supérieure, la plupart des temps d'arrivée les plus courts sont ceux des ondes réfractées à travers les couches sédimentaires et crustales.