Développement et validation d'un inclinomètre longue base de subsurface à silice et mercure : application à des mesures géophysiques de haute résolution sur le chantier pilote du Golfe de Corinthe

Development and validation of a mercury-silica long base tiltmeter for near surface measurement : application to geophysical measurements at high resolution at the experimental of the Gulf of Corinth

• Auteur / Autrice : Frederick Boudin
• Direction : Pascal Bernard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géophysique interne
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Institut de physique du globe (Paris ; 1921-....)

Mots clés

Mots clés libres

Inclinomètre longue base

Dilatomètre

Déformation longue période

Déformation lente

Fonction de transfert

Marées terrestres

Surcharges océaniques

Golfe de Corinthe, Observatoire géophysique inclinométrique

Correction thermique dynamique

Installation en subsurface

Résumé

Nous avons développé un inclinomètre longue base à mercure-silice. Sur un site tests nous avons obtenu 3 années d'enregistrement montrant les ondes de marées avec un niveau de bruit de 5x10-9 rad. Nous obtenons une stabilité maximale de 0. 1 urad/mois. Nous avons également observé les ondes de surface excitées par le seisme du Pérou Mw=8. 4. Cependant, l'inconvénient principaldes inclinomètres longue base est la sensibilité des matériaux. Nous avons développé un modèle nous permettant de comprendre l'aspect dynamique des influences thermiques. Cela nous a permis d'élaborer un capteur ''dit à double niveau'' respectant les critères géométriques définis par le modèle. Des mesures continues d'inclinaison et de déformation ont débuté en octobre 2002 dans le Golfe de Corinthe en Grèce. Depuis mi-avril 2003, nous obtenons une stabilité maximale de 1 urad/an en direction EO et une résolution de 10-9 rad sur les inclinomètres confirmée par l'observation de petites déformations

Tilt and strain continuous monitoring started in October 2002 in the Trizonia island, in the Gulf of Corinth, in order to detect possible strain transients in the rift. The tiltmeter are 15 m long and buried in trenches at a depth of 2. 2 m. The strain is measured by a Sacks-Evertson dilatometer cemented in a borehole at a depth of 146 m, with a few 10-10 resolution at short period. A 1h-lasting, 1,5(10-7 strain transient has been recorded on the dilatometer, related to a seismic swarm that occurred 15 km away. This anomaly was not observed, by neither the tiltmeters, nor by a large band seismometer (CMG3), nor by some piezometers probably because of a lack of resolution of these instruments present in the Gulf. At this time, the resolution of the tiltmeters was only 10-8 rad, due to a perviousness in the presence of wind. Despite this, we have observed tidal waves with an amplitude of 10-7rad. Since mid-April 2003, we have improved the resolution by a factor of 10 to 10-9 rad, wich is confirmed by the detection of deformations produced by the free oscillations of the Gulf, with an amplitude of 2x10-9 rad and period ranging between 8 and 40 minutes. We can also see these small deformations on the dilatometer. The first 15 month of tilt measurements in direction NS have an insufficient instrumental stability for long term measurements, with a variation of 22 urad/year, but is steadily decreases reaching now 15. 9 urad/year. The tiltmeters in direction EO have a completely satisfactory stability, with a tilt variation of around 1 urad/an