Ecoute sismique des mouvements gravitaires

Agnès Helmstetter,

ISterre, Unviversité de Grenoble

L’écoute sismique des mouvements gravitaires permet de détecter la micro-sismicité induite par l’endommagement et la déformation de ces objets, ainsi que les écoulements et éboulements. L’objectif des ces études est de suivre en continu l’évolution temporelle de ces sites, et d’identifier les mécanismes responsables du déclenchement de ces instabilités. J’ai étudié des mouvements rocheux (Séchilienne, La Clapière, Néron, Chamousset), ou marneux/argileux (Super-Sauze, Valoria, Pont-Bourquin), une carrière de ciment (Saint-Martin-Le-Vinoux), des avalanches de neige (Oisans), et un glacier (Argentière). J’ai développé un programme qui permet le traitement des données sismologiques (détection et localisation automatique) et qui a été appliqué sur ces différents sites. Les sites étudiés ont des vitesses de déplacement très rapides par rapport aux vitesses tectoniques (environ 1 m/an pour Séchilienne, 20 cm/jour pour le glacier d’Argentière ...). L’écoute sismique permet de détecter des séismes de magnitude -2 à des distances de quelques centaines de m. La vitesse de ces mouvements et la sensibilité des capteurs permettent de détecter plusieurs milliers d’événements par an. On obtient ainsi un catalogue conséquent d’événements (éboulements, avalanches, microséismes ...) avec des temps précis et les localisations (plus ou moins précises). Ces données sont extrêmement utiles pour mettre en évidence l’influence de forçages externes (météo, séismes, …). Les données sismologiques sont ensuite comparées avec d’autres données (déplacement, hydrologie, ...), pour étudier les couplages entre déformation fragile et ductile. Dans le cas du mouvement rocheux de Séchilienne, nous avons montré que la pluie déclenche quasi instantanément (en moins de 30 mn) une augmentation du nombre d’éboulements. Le nombre d’événements retrouve son niveau normal environ 5 jours après la pluie. La micro-sismicité est également corrélée avec la pluie, mais plus faiblement, et avec un temps de relaxation plus long. Les précipitations produisent aussi une accélération du mouvement. Le pic de vitesse est décalé de plusieurs jours par rapport aux précipitations, et la vitesse revient à son niveau initial au bout d’environ un mois.