Projet MACIV : Multiscale seismic imaging of Massif Central focusing on recent intraplate volcanism

Le projet Maciv est un projet d’imagerie sismique du Massif Central, focalisé sur le volcanisme intra-plaques récent. Il permettra l’étude géologique du Massif Central pour mieux comprendre le processus volcanique. L’installation récente de la première station de MACIV, XP.FR04A a marqué son lancement au premier trimestre de l’année 2023.

Le volcanisme du Massif Central (MCF) est considéré comme potentiellement actif puisque les dernières éruptions datent de 6700 ans. La région de l’Eifel (Allemagne) montre d’ailleurs des signes d’activité magmatique actuelle, alors que ses volcans appartiennent au même système européen de rifts Cénozoïques que le MCF. Pourtant, les connaissances géophysiques sur les sources du volcanisme du Massif Central se limitent au modèle de mini-panache mantellique issu de la dernière expérience d’imagerie sismique il y a 30 ans. Pour mieux appréhender l’aléa volcanique et contribuer à une meilleure évaluation des ressources minérales et géothermiques associées au volcanisme, le projet MACIV va mettre en œuvre dans le Massif Central les méthodes de tomographie sismique les plus innovantes. Ce projet essentiellement expérimental est proposé par une équipe pluridisciplinaire de géophysiciens, géologues et volcanologues d’ISTerre, de l’IRAP et du GET (Toulouse), du LMV (Clermont-Ferrand) et de l’ITES (Strasbourg). Financé par l’ANR pour 5 ans [2023-2028], les porteurs du projet sont Anne Paul et Aurélien Mordret (ISTerre, équipe Ondes et Structures).

De 2023 à 2027, cinq réseaux sismologiques temporaires multi-échelles vont être déployés sur l’ensemble du Massif Central. Nous installerons au total 750 stations sismologiques dont 35 stations large bande (LB) en une nappe couvrant l’ensemble du massif pour 3 ans, 65 stations moyenne bande (MB) sur trois profils au travers des principaux ensembles volcaniques pendant 2 ans, et 650 capteurs courte période (SP) de type "nodes" pour un mois (voir carte). Les réseaux temporaires grande échelle complèteront les réseaux permanents français (FR, RD, G, RA) et permettront de préciser la position et la géométrie des sources volcano-magmatiques dans le manteau, les conditions de fusion, leurs liens avec les structures varisques et Cénozoïques. A l’échelle kilométrique, des nappes de plusieurs centaines de capteurs SP seront déployées à l’automne 2025 sur les volcans pour étudier les systèmes de transport du magma dans la croûte et les liens entre systèmes volcaniques, gisements minéraux et ressources géothermiques. Ces nappes de capteurs multi-échelles amélioreront considérablement les capacités de détection des événements sismiques des réseaux permanents, et permettront d’élaborer une stratégie de surveillance de l’activité volcanique à long terme.

Le projet MACIV fournira ainsi une base de données sismologiques unique qui sera exploitée pendant des années pour mieux comprendre le volcanisme intraplaque. La nappe de stations large-bande constitue aussi la contribution française au grand projet Européen « AdriaArray », dans lequel des stations sismologiques temporaires sont en cours d’installation du Massif Central aux Carpates (voir carte). Les données sismologiques de cette partie du réseau sont en libre accès depuis le centre de données RESIF-SI.
Carte des installations du projet MACIV

Actuellement, des équipes d’ISTerre et de l’IRAP sillonnent le Massif Central pour prospecter les sites qui accueilleront les stations LB du projet. Les quatre premières stations viennent d’être installées, et les autres vont l’être du printemps à l’automne. Les données, collectées en temps réel, sont diffusées par le centre de données RESIF-SI et déjà accessibles à tous.

Carte des stations du projet européen AdriaArray auquel MACIV est associé
Installation de la première station