Application of geophysical methods for the investigation of the large gravitational mass movement of Séchilienne, France

摘要

Several geophysical techniques (electromagnetic profiling, electrical tomography, seismic refraction tomography, and spontaneous potential and seismic noise measurement) were applied in the investigation of the large gravitational mass movement of Séchilienne. France. The aim of this study was to test the ability of these methods to characterize and delineate the rock mass affected by this complex movement in mica schists, whose lateral and vertical limits are still uncertain. A major observation of this study is that all the zones strongly deformed (previously and at present) by the movement are characterized by high electrical resistivity values (>3 k·m), in contrast to the undisturbed mass, which exhibits resistivity values between a few hundred and 1 k·m. As shown by the surface observations and the seismic results, this resistivity increase is due to a high degree of fracturing associated with the creation of air-filled voids inside the mass. Other geophysical techniques were tested along a horizontal transect through the movement, and an outstanding coherency appeared between the geophysical anomalies and the displacement rate curve. These preliminary results illustrate the benefits of combined geophysical techniques for characterizing the rock mass involved in the movement. Results also suggest that monitoring the evolution of the rock mass movement with time-lapse geophysical surveys could be beneficial.Key words: gravitational movement, geophysical methods, Séchilienne.Plusieurs techniques géophysiques (profil électromagnétique, tomographie électrique, tomographie sismique et potentiel spontané et bruit de fond sismique) ont été appliquées pour la reconnaissance du grand mouvement de terrain de Séchilienne (France) situé dans des micaschistes. L'objectif de cette étude était de tester ces méthodes géophysiques afin de caractériser et de délimiter la masse de roche affectée par ce mouvement complexe dont la limite latérale reste incertaine. L'étude a montré que toutes les zones très déformées (encore actuellement et dans le passé) par le mouvement sont caractérisées par de fortes valeurs de résistivité électrique (supérieure à 3 k·m), tandis que dans la zone non perturbée les valeurs de résistivité sont de quelques centaines de ·m à 1 k·m. Comme le montrent les observations de surface et les profils de tomographie sismique, cette augmentation de résistivité est due à une fracturation importante associée à la création de vides remplis d'air au sein du massif. Les techniques électromagnétiques, PS et de mesure de bruit ont été testées le long d'un profil transversal recoupant le mouvement. Une corrélation remarquable est obtenue entre les anomalies géophysiques et le taux de déplacement. Ces résultats préliminaires soulignent l'intérêt de combiner les méthodes géophysiques pour caractériser la masse de roche impliquée dans le mouvement et pour déterminer l'évolution du mouvement par un suivi temporel des paramètres géophysiques.Mots clés : mouvement gravitaire, méthodes géophysiques, Séchilienne.