Quantification de la dégradation mécanique et chimique d’un versant instable : approche géologique, hydromécanique et hydrochimique

Cécile Baudement (1), Catherine Bertrand (1), Yves Guglielmi (2), Sophie Viseur (2), Aurélien Vallet (1) et Frédéric Cappa (3).

(1) CNRS : UMR6249 Chrono-Environnement - Université de Franche-Comté - 16 route de Gray - F-25030 Besançon cedex - France
(2) CEREGE ‘UMR7330) Aix-Marseille Université, CNRS – 3 place Victor Hugo – 13331 Marseille - France
(3) Geoazur (UMR7329), Université de Nice Sophia Antipolis, CNRS, Observatoire de la Côte d’Azur, 250 rue Albert Einstein, 06560 Sophia Antipolis, France.

La déstabilisation du versant instable de Séchilienne est très sensible aux événements pluviométriques. La compréhension de la circulation des fluides dans le versant ainsi que les effets hydromécaniques associés est primordiale pour caractériser les mécanismes de déformation. L’objectif de cette étude est de déterminer (i) l’influence des fluides sur les processus de déstabilisation du versant instable, ainsi que (ii) la relation entre la chimie des eaux et la déformation de ce versant. Un modèle géologique 3D a été réalisé avec le logiciel Gocad, en intégrant les données géologiques (lithologie, zones fracturées…) ainsi qu’hydrogéologiques (chimie, sources, venues d’eau…). Le modèle permet de reconstituer la complexité des surfaces de failles en profondeur par interpolation des données de surfaces et des galeries du versant. Les relations entre les variations de contraintes effectives produites lors des infiltrations d’eau dans le versant et la complexité géométrique des failles sont ensuite explorées. Avec le logiciel 3DStress, une estimation des variations spatiales de la tendance au glissement ou à la dilatance selon deux familles de failles qui affectent le versant, révèle des comportements significativement différents selon le tenseur de contraintes appliqué et la profondeur étudiée. Il apparait une zone préférentielle d’activation en glissement selon les failles N120, elle se situe vers 200m de profondeur environ. Les simulations montrent qu’une variation de contrainte effective dans cette zone affecte toute la partie superficielle des failles et pourrait expliquer la sismicité observée très proche de la topographie du versant. L’estimation des variations de surface de zones activées a ensuite été prise en compte dans un modèle géochimique pour discuter des effets de la déformation mécanique du versant sur la variation de la chimie des eaux de sources qui le drainent.