2 ème Rencontres Scientifique et Technique RESIF. Sismicité du Bassin houiller de Gardanne. Pascal DOMINIQUE BRGM/DPSM

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1 2 ème Rencontres Scientifique et Technique RESIF Sismicité du Bassin houiller de Gardanne Pascal DOMINIQUE BRGM/DPSM 1

2 - Sismicité et Aléa sismique - Contexte minier - Surveillance microsismique : pourquoi et où? - La crise de novembre Réseaux temporaires post-crise ( ) - Sismicité du secteur Fuveau Ouest - La crise de décembre Répartition temporelle et corrélations avec le niveau d ennoyage - Mécanismes de déclenchement de l activité sismique - Conclusions 2

3 SISMICITÉ ET ALÉA SISMIQUE 3

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5 CONTEXTE MINIER 5

6 LE BASSIN HOUILLER DE PROVENCE Gisement de Lignite exploité dans le Fuvélien (-75 Ma) : 14 km x 10 km 1 ères exploitations : XV ème siècle 1 ères exploitations souterraines : XVII ème siècle 7 couches exploitées allant de 1 à 5 m Pendage Plusieurs méthodes d exploitation : chambres et piliers, >1976 longues tailles foudroyées Alimentation en eau : 12 à 14 Mm 3 / an Arrêt : Février 2003 > montée de la nappe minière (de -760 m) 116 Mt extraites > 41 Mm 3 vides résiduels 6

7 SURVEILLANCE MICROSISMIQUE EN PROVENCE POURQUOI ET OÙ? 7

8 ALEA MVT > ZONES SURVEILLEES GEODERIS (2009) a évalué l aléa mouvement de terrain dans les anciennes exploitations par chambres et piliers du bassin minier Au vu des enjeux présents en surface, la surveillance des anciens travaux en couche Grande Mine, située entre 50 et 250 m de profondeur, s est avérée nécessaire. La gestion opérationnelle de la surveillance par le réseau permanent est réalisée par l INERIS depuis

9 ZONES SURVEILLEES (Source : GEODERIS 2010) (Source : site internet DREAL PACA) 9

10 ZONES SURVEILLEES (Source : GEODERIS 2010) 10

11 LA CRISE DE NOVEMBRE

12 Implantation du réseau permanent 12

13 Stations utilisées 13

14 Crise de Fuveau novembre /11/ h21 3/11/ h30 3/11/ h21 1/11/2012 2h58 3/11/ h /11/ h09 59 Localisation du Réseau permanent Localisation BRGM (données réseau permanent et autres) 14

15 IMPLANTATION DE RÉSEAUX TEMPORAIRES

16 Implantation des réseaux permanent et temporaires Réseau permanent Réseau temporaire Fuveau-Ouest 16

17 Implantation des réseaux permanent et temporaires Réseau permanent Réseau temporaire BRGM Fuveau-Ouest Réseau temporaire INERIS 17

18 Implantation des réseaux permanent et temporaires 18

19 SISMICITE DU SECTEUR FUVEAU OUEST 19

20 Carte de sismicité Fuveau Ouest 574 événements du 8 juin 2013 au 24 mars

21 LA CRISE DE DECEMBRE

22 295 événements enregistrés 1 er /12/ /12/2014 Alignement NW-SE marqué 500 m 200 m 22

23 -1,3 < M < 1,4 Pendage NE de l ordre de 45 Profondeur comprise entre 400 m et 800 m sur environ 250 m d épaisseur sous les travaux miniers Evénements plus profonds et plus forts de direction antithétique avec un pendage plus marqué (~80 )? 23

24 Hypothèse de géométrie de la zone active 24

25 OBSERVATIONS ET CORRÉLATIONS AVEC LE NIVEAU D ENNOYAGE SUR LE SECTEUR FUVEAU-OUEST 25

26 Répartition de l activité dans le temps 2014 (Bennani, 2012)

27 Répartition de l activité dans le temps 4 périodes d activité du 1 er au 3 décembre : 1 er /12 16h29 (choc principal) ; 2/12 13h35 ; 3/12 08h03 et 18h55 (Utsu, 2002) Séquence de séismes de type «chocs principaux répliques successifs» 27

28 Carte de sismicité Fuveau Ouest 8 juin décembre m > -13 m 28

29 Carte de sismicité Fuveau Ouest 1er janvier mars m > 0 m 29

30 Sismicité de 06/2013 à 12/2013 et de 01/2014 à 03/2014 Baisse -2 m > -13 m Hausse -13 m > 0 30

31 1 er décembre décembre ,87 m > -6,55 m ~ + 10 cm / j. 31

32 Mécanismes de déclenchement de l activité sismique 32

33 Juin 2010 Novembre 2012 (27) (52) Décembre 2014 Délai de l ordre d une dizaine de jours après le pic de pluie efficace sur les crises de juin 2010, novembre 2012 et décembre 2014 (76) (Source des données : BRGM, INERIS, METEO FRANCE) 33

34 Conclusions (1/2) - Elaboration d un catalogue et cartographie de la sismicité sur le secteur de Fuveau Ouest depuis 2013 grâce au réseau temporaire avec une incertitude des localisations de la centaine de mètres au maximum - Sismicité en crises (2010, 2012, 2014) se trouve sur un secteur très délimité avec une extension elliptique dont le grand axe de direction NO-SE est de l ordre de 500 m et le petit axe de l ordre de 250 m. - Présence d une zone active (faille ou système de failles) de direction NO- SE et de pendage 45 vers le nord-est sous les travaux miniers. L activation de l ensemble de la zone conduirait à une M3 - Le déclenchement de l activité est fortement favorisé, voire nécessite la présence de la nappe minière à une cote aux alentours de -10 m NGF, avec des fluctuations de l ordre d une vingtaine de mètres depuis juin Ce bruit de fond sismique semble migrer au gré de l avancée ou du retrait de la nappe minière dans les travaux miniers. Mais, dans le cas de la crise de début décembre 2014, le processus de propagation de l activité sismique (sur quelques jours) semble moins dépendant de la remontée de la nappe à court terme et dépend probablement plus du processus de rupture au niveau de la faille 34

35 Conclusions (2/2) - Les pics de pluie efficace ont un fort impact sur le déclenchement des crises sismiques très localisées du secteur de Fuveau ouest très probablement à rattacher à l activité d une faille. Ce déclenchement s est produit après un délai de l ordre d une dizaine de jours après le pic de pluie efficace sur les crises de juin 2010, novembre 2012 et décembre Il devrait être possible de mieux anticiper les périodes d activité à venir potentiellement ressenties par les populations riveraines. Des travaux supplémentaires seront à réaliser pour évaluer les mécanismes mis en jeu à la source pour préciser notamment le mouvement de la faille. 35

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