Recherche Avancée

Thèse soutenue

Étude en site naturel des phénomènes physiques associés au cycle sismique : l'expérience de Sur-Frêtes

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Auteur / Autrice : Michaël Trique
Direction : Michel Dietrich, Frédéric Perrier
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Géophysique
Date : Soutenance en 1999
Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de détection géophysique (France)
Jury : Président / Présidente : Jean-Louis Le Mouël
Examinateurs / Examinatrices : Michel Dietrich, Frédéric Perrier, Jean-Paul Toutain, Jean-Robert Grasso
Rapporteurs / Rapporteuses : Yves Guéguen, Pascal Bernard

Résumé

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Les signaux geophysiques observes avant des tremblements de terre ne sont pas systematiques et leur relation avec la sismicite ne peut pas etre confirmee. Afin d'evaluer si une relation existe entre ces signaux geophysiques et les contraintes tectoniques au cours du cycle sismique, nous allons etudier le comportement geophysique d'un milieu naturel en reponse a des sollicitations mecaniques. Le site choisi se situe au voisinage de deux lacs artificiels dont les variations annuelles de niveau constituent le moteur de deformation cyclique du milieu. La reponse geophysique du site est etudiee en termes de potentiel electrique, d'emanation de gaz radon, de niveau de puits et de deformation. Des variations de potentiel electrique ont ete associees aux variations de niveau des lacs. Nous montrons qu'elles sont produites par un mecanisme d'electrofiltration compatible avec les mesures en laboratoire. Cette observation demontre que le phenomene d'electrofiltration est actif a l'echelle naturelle. De plus, cette experience a mis en evidence des variations transitoires de potentiel electrique associees a des pics d'emanation de gaz radon. Ces evenements sont correles a des deformations transitoires, qui interviennent lors d'augmentation du taux de chargement du milieu. Des mesures en puits, qui montrent que ces evenements sont aussi associes a des surpressions de fluides, revelent le role determinant des fluides dans la generation des potentiels electriques et des pics de gaz radon. Nous proposons que ces signaux sont lies aux surpressions de fluide qui produisent localement une augmentation de la connectivite du milieu entrainant des circulations de fluide transitoires. Ces observations montrent la sensibilite des proprietes de transport de la roche aux variations du taux de deformation. Nos resultats suggerent que, dans le cas du chevauchement actif himalayen, une variation presismique du taux de deformation de la croute pourrait produire des signaux geophysiques precurseurs.