Sismologie de glissements de terrains argileux : apport de catalogues de sismicité endogène pour comprendre les mécanismes de déformation

Clayey landslide seismology : use of endogenous seismic catalog for understanding the deformation pattern

• Auteur / Autrice : Floriane Provost
• Direction : Jean-Philippe Malet, Cécile Doubre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géophysique
• Date : Soutenance le 20/06/2018
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de physique du globe (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Jean Schmittbuhl
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Fabian Walter, Niels Hovius, Agnes Helmstetter
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Emma Suriñach Cornet, Gilles Grandjean

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sismomètres

Géodésie

Prévention

Glissements de terrain

Mots clés libres

Glissement de terrain

Micro-sismicité/écoute sismique

Tomographie sismique

Machine learning

Localisation de source

Landslide

Landslide micro-seismicity

Seismic tomography

Machine learning

Source location

Résumé

Ce projet de recherche vise à accroître les connaissances sur les mécanismes contrôlant la déformation des glissements de terrain argileux grâce à la combinaison de la surveillance sismique passive et de la surveillance géodésique. Des études récentes ont démontré que la surveillance sismique peut fournir des informations intéressantes sur la mécanique des glissements de terrain et, dans certains cas, fournir des précurseurs utiles pour la prévision des défaillances. L’installation récente de sismomètres sur les glissements de terrain a révélé une variété de signaux sismiques de magnitude soupçonnaient être générés par la déformation de la pente (chute, basculement, glissement, écoulement), Cette sismicité endogène doit être catégorisée. Une classification standard des sources sismiques endogènes est ainsi proposée; l'objectif de cette norme est de pouvoir comparer l'activité sismique de plusieurs glissements de terrain et d'identifier les mécanismes générant ces signaux sismiques ainsi que leur corrélation avec les forçages externes. Plusieurs propriétés de signal (durée, contenu spectral et forme de spectrogramme) sont prises en compte pour décrire les différentes classes de signaux et permettre une comparaison générique. Les observations montrent que des signaux similaires enregistrés sur différents sites présentent les mêmes propriétés et les sources sismiques possibles sont discutées compte tenu du type de déformation observé sur les pentes étudiées...

This research project aims at increasing knowledge on the mechanisms controlling the deformation of clayey landslides through the combination of passive seismic and geodetic monitoring. Recent studies have demonstrated that seismic monitoring is able to give interesting information on landslide mechanics and in some case to provide precursory patterns useful for failure forecasting. The recent installation of seismometers on landslides revealed a variety of seismic signals of law magnitude suspected to be generated by slope deformation (falling, toppling, sliding, flowing), weathering of the slope material or fluid circulation. This endogenous seismicity needs to be categorized. We thus proposed a standard classification of the endogenous seismic sources; the objective of this standard is to be able to compare the seismic activity of several landslides and identify the mechanisms generating these seismic signals as well as their correlation with external forcing. Several signal properties (i.e. duration, spectral content and spectrogram shape) are taken into account to describe the different class of signals and allow generic comparison. We observe that similar signals recorded at different sites present the same properties and discussed the possible seismic sources considering the type of deformation observed on the studied slopes...