Analyse des influences externes et internes sur les mesures extensométriques en forage dans le rift de Corinthe (Grèce)

Analysis of the internal and external influences acting on the borehole strain measurements in the gulf of Corinth (Greece)

• Auteur / Autrice : Alexandre Canitano
• Direction : Pascal Bernard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géophysique
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Institut de physique du globe (Paris ; 1921-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lithosphère

Corinthe (Grèce)

Grèce

Sismologie

Mots clés libres

Extensométrie

Microsismicité

Déformation crustale

Rift de Corinthe

Ile de Trisonia

Monasteraki

Résumé

Un réseau dédié à la mesure de la déformation crustale a été installé depuis plusieurs années dans la partie ouest du rift de Corinthe, autour de la ville d’Aigion. Celui-ci, venant compléter le réseau sismologique du Corinth Rift Laboratory, a pour but d’observer les éventuelles déformations crustales en relation avec la forte microsismicité de la région, localisée entre 5 et 10 km de profondeur, afin de mieux comprendre les processus mécaniques liés à la déformation de la zone. Le travail de recherche est centré sur l’étude de 2 extensomètres de forage de type Sacks-Evertson installés à 150 mètres de profondeur sur des sites disposés au niveau de la côte nord du golfe de Corinthe. Un intérêt tout particulier a été porté sur la caractérisation physique des signaux observés ainsi que sur la prédiction et la correction des influences externes présentes dans ces signaux. Cette étape est fondamentale dans le but de mettre en évidence la signature de la déformation interne aussi bien liée à la marée solide qu’aux événements sismiques ou encore asismiques. L’extensomètre 3-composantes de Monasteraki exhibe un comportement instrumental proche de celui attendu lors d’un bon couplage entre l’appareil et la roche. Les corrections sont menées sous l’hypothèse d’un effet élastique des forçages sur l’instrument. Les signaux résiduels obtenus présentent un niveau de bruit de l’ordre du nanostrain à courte période et l’instrument possède une résolution autour de 10−8 à une journée de période. Le dilatomètre de l’île de Trizonia, dont l’installation s’est révélée délicate, exhibe un couplage mixte solide-poreux compliquant l’analyse du signal associé. La proximité de l’instrument avec la marina de l’île nous contraint à considérer l’effet de la diffusion de pression de pore à travers le massif rocheux et à appliquer ainsi une correction fréquentielle. L’analyse de la marée terrestre dans le signal résiduel semble indiquer la présence d’une hétérogénéité crustale perturbant le signal dilatométrique, cette hypothèse est renforcée par des observations d’ondes sismiques. Cette éventuelle perturbation complique fortement l’analyse des signaux de déformation interne tels ceux associés au séisme d’Andravida de 2008 ou encore au glissement transitoire de 2002.

A crustal strain network was installed few years ago in the western part of the Gulf of Corinth, around the city of Aigion. It acts as a complement to the seismological network of the Corinth Rift Laboratory and is devoted to the observation of possible crustal strains related to the 5 and 10 km depth local microseismicity in order to constrain the mechanical processes of the area. The research is focused on the study of the two Sacks-Evertson borehole strainmeters installed at 150 meters depth, on the north coast of the gulf. The physical features of the observed signals are studied with a particular attention, as the prediction and correction of the external forcing. This protocol is fondamental to exhibit the internal strain signature related to solid tide and seismic or aseismic events. The Monasteraki 3-component strainmeter exhibits an instrumental behaviour close to that expected in the case of a good coupling with rock. The corrections have been made under the assumption of an elastic perturbation of all the forcings. The noise level related to the strain residual signals is close to the nanostrain at short period and the instrument has a resolution around 10−8 at one-day period. The Trizonia island dilatometer exhibits a solid-porous coupling due to installation problems, which make the observed signal complicated. Due to the proximity of the marina, the instrument is sensitive to pore pressure diffusion in the rocks and so the correction is performed by considering a frequential dependance. The solid tide which lies in the residual signal seems to indicate the existence of an internal heterogeneity. This is enhanced by seismic waves observations. The internal strain signal analysis is therefore perturbated as for example the 2008 Andravida earthquake or the 2002 strain transient related signals.