Origine de l'essaim sismique de Fuveau et son lien avec l'ennoyage des anciens travaux miniers Rapports d'appui / guides .pdf 19 mai 2021 12.63 Mo Description Une surveillance microsismique a été déployée en 2008 dans le bassin houiller de Gardanne, avec comme objectif de détecter et suivre les signes précurseurs d’instabilités au niveau des ouvrages miniers, lors de leur ennoyage progressif. Dès 2010, une activité microsismique s’est développée avec plus de 3 000 événements microsismiques enregistrés notamment au centre du bassin, au niveau du front d’ennoyage. Ce document interroge l’origine de cette microsismicité ; deux hypothèses ont alors été formulées avec des implications en termes d’aléa sismique très différentes : - La première hypothèse suggère que la sismicité serait associée à des intensifications de remobilisations et dégradations des anciens travaux miniers, provoqués par les venues d’eau. Dans ce contexte, la sismicité devrait majoritairement se produire dans les terrains de recouvrement et le long des bordures vierges et se produire par le rejeu[1] de surfaces de rupture et/ou de failles préexistantes, ainsi que par rupture des anciens piliers. Selon ce mode de fonctionnement, on attendrait a priori que la magnitude maximale des événements sismiques soit du même ordre de grandeur que celle des événements historiques. Elle serait dépendante de la taille des effondrements et proportionnelle à l’étendue des travaux miniers, et devrait a priori s’éteindre avec le temps. - La deuxième hypothèse suggère une origine sismique en lien avec la réactivation des failles, situées sous des travaux miniers (entre 500 et 900 m de profondeur), par un effet de surcharge hydraulique au travers de grandes cassures karstiques présentes dans ces terrains. Dans ce cas de figure, l’aléa sismique dépendrait donc de la taille et de la localisation des segments des failles mobilisées, de leur orientation et de leur état géomécanique au regard du contexte tectonique et des conditions météorologiques et hydrogéologiques auxquelles ils sont indirectement soumis. Cette seconde hypothèse impliquerait potentiellement une persistance de la sismicité au long-terme avec un taux de récurrence des événements, accéléré par rapport au taux de récurrence naturelle dû à la présence d’eau dans les travaux miniers. Plus précisément, ces derniers joueraient le rôle d’un aquifère « anthropique », qui modifierait le système hydrogéologique naturel. Pour réévaluer ces deux hypothèses, l’Ineris et le BRGM ont renforcé dès 2018 le suivi hydro-sismique local. Sur la base du nouveau jeu de données ainsi acquis, de nombreuses analyses interdisciplinaires (hydrogéologiques, sismiques et géomécaniques), ont été réalisées et sont présentées dans ce rapport. Malgré certaines incertitudes liées au manque de complétude des données, l’ensemble des résultats obtenus dessine une image relativement cohérente, dans laquelle la sismicité tire son origine de la remobilisation d’un jeu de failles, situées directement sous les travaux (en majorité, entre 50 et 200 m en dessous), hydrauliquement connectées avec ces derniers : il s’agit probablement de failles affectées de circulations karstiques qui réagissent ainsi sensiblement et rapidement aux variations de pression hydrostatique dans les travaux miniers. [1] En géologie, un rejeu correspond à la reprise d'un mouvement tectonique le long d'une faille. Télécharger
Origine de l'essaim sismique de Fuveau et son lien avec l'ennoyage des anciens travaux miniers Rapports d'appui / guides .pdf 19 mai 2021 12.63 Mo Description Une surveillance microsismique a été déployée en 2008 dans le bassin houiller de Gardanne, avec comme objectif de détecter et suivre les signes précurseurs d’instabilités au niveau des ouvrages miniers, lors de leur ennoyage progressif. Dès 2010, une activité microsismique s’est développée avec plus de 3 000 événements microsismiques enregistrés notamment au centre du bassin, au niveau du front d’ennoyage. Ce document interroge l’origine de cette microsismicité ; deux hypothèses ont alors été formulées avec des implications en termes d’aléa sismique très différentes : - La première hypothèse suggère que la sismicité serait associée à des intensifications de remobilisations et dégradations des anciens travaux miniers, provoqués par les venues d’eau. Dans ce contexte, la sismicité devrait majoritairement se produire dans les terrains de recouvrement et le long des bordures vierges et se produire par le rejeu[1] de surfaces de rupture et/ou de failles préexistantes, ainsi que par rupture des anciens piliers. Selon ce mode de fonctionnement, on attendrait a priori que la magnitude maximale des événements sismiques soit du même ordre de grandeur que celle des événements historiques. Elle serait dépendante de la taille des effondrements et proportionnelle à l’étendue des travaux miniers, et devrait a priori s’éteindre avec le temps. - La deuxième hypothèse suggère une origine sismique en lien avec la réactivation des failles, situées sous des travaux miniers (entre 500 et 900 m de profondeur), par un effet de surcharge hydraulique au travers de grandes cassures karstiques présentes dans ces terrains. Dans ce cas de figure, l’aléa sismique dépendrait donc de la taille et de la localisation des segments des failles mobilisées, de leur orientation et de leur état géomécanique au regard du contexte tectonique et des conditions météorologiques et hydrogéologiques auxquelles ils sont indirectement soumis. Cette seconde hypothèse impliquerait potentiellement une persistance de la sismicité au long-terme avec un taux de récurrence des événements, accéléré par rapport au taux de récurrence naturelle dû à la présence d’eau dans les travaux miniers. Plus précisément, ces derniers joueraient le rôle d’un aquifère « anthropique », qui modifierait le système hydrogéologique naturel. Pour réévaluer ces deux hypothèses, l’Ineris et le BRGM ont renforcé dès 2018 le suivi hydro-sismique local. Sur la base du nouveau jeu de données ainsi acquis, de nombreuses analyses interdisciplinaires (hydrogéologiques, sismiques et géomécaniques), ont été réalisées et sont présentées dans ce rapport. Malgré certaines incertitudes liées au manque de complétude des données, l’ensemble des résultats obtenus dessine une image relativement cohérente, dans laquelle la sismicité tire son origine de la remobilisation d’un jeu de failles, situées directement sous les travaux (en majorité, entre 50 et 200 m en dessous), hydrauliquement connectées avec ces derniers : il s’agit probablement de failles affectées de circulations karstiques qui réagissent ainsi sensiblement et rapidement aux variations de pression hydrostatique dans les travaux miniers. [1] En géologie, un rejeu correspond à la reprise d'un mouvement tectonique le long d'une faille. Télécharger
