Conclusions et perspectives
Méthodes sismologiques pour l'étude de la fracturation dans les glaciers Alpins
Glaciers d'Argentière et du Gorner
Pierre-François Roux
Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique Université de Savoie, Chambéry, France
Le Bourget du Lac, 3 mars 2008
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Plan de l'exposé
1
Introduction
2
La sismicité profonde comme indice du frottement basal
3
Inuence du jökulhlaup sur la sismicité
4
Corrélation de bruit au glacier d'Argentière
5
Conclusions et perspectives
Conclusions et perspectives Caractéristiques des signaux
Plan de l'exposé
1
Introduction Motivations
Fracturation dans les glaciers alpins Objectifs scientiques
Sites et instrumentation Caractéristiques des signaux
2
La sismicité profonde comme indice du frottement basal
3
Inuence du jökulhlaup sur la sismicité
4
Corrélation de bruit au glacier d'Argentière
5
Conclusions et perspectives
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives Caractéristiques des signaux
Cadre
Contexte général Développement :
d'instruments de méthodes
pour l'étude des mouvements gravitaires
Application aux glaciers alpins
Conclusions et perspectives Caractéristiques des signaux
Fracturation et séismes glaciaires
Diérents mécanismes de fracturation Fracturation thermique
Ouverture de crevasses Hydrofracturation Frottement basal . . .
Séismes glaciaires
Onde émise au sein de la masse de glace
Mesurer ces séismes permet de caractériser l'un de ces mécanismes
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives Caractéristiques des signaux
Études précédentes
Ce qui a été étudié jusque là. . .
Neave et Savage (1970) : sismicité = ouverture de crevasses
Weaver et Malone (1979) ; Deichmann et al. (2000) : sources localisées en profondeur
La sismicité de surface domine mais il existe des sources en
profondeur
Conclusions et perspectives Caractéristiques des signaux
Objectifs
. . .et ce que nous avons étudié . . .
1
Frottement basal : localisation et caractérisation de séismes profonds
2
Hydrofracturation et modications du champ de contraintes : inuence des variations de pression d'eau
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives Caractéristiques des signaux
Méthodes d'antennes
Principe de base
Signal cohérent d'un capteur à l'autre . . .
. . .mais décalé du temps de propagation nécessaire entre les deux sismomètres.
Intérêt des antennes Aspect pratique
Précision accrue (information
relative)
Conclusions et perspectives Caractéristiques des signaux
Glacier d'Argentière et instrumentation
Glacier d'Argentière
Glacier tempéré de 10 km de long et d'environ 19 km
2de surface
Importante chute de séracs Galeries creusées dans le lit rocheux, ≈ 5 m sous la base du glacier
Accès unique à la base du glacier
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives Caractéristiques des signaux
Glacier d'Argentière et instrumentation
Dispositif d'acquisition 9 sismomètres
courte-période, verticaux Enregistrement simultané et continu sur un mois (de décembre 2003 à janvier 2004)
Pas de résolution verticale
Conclusions et perspectives Caractéristiques des signaux
Glacier du Gorner et instrumentation
Sens d’écoulement
Gornergletscher
Glacier polythermal de 14 km de long
Convergence de deux glaciers (Grenz et Gorner) Formation d'un lac supra-glaciaire (Gornersee chaque printemps, et vidange rapide
(jökulhlaup) en juin/juillet
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives Caractéristiques des signaux
Jökulhlaup : dénition et ordres de grandeur
D'après Sugiyama et al. (2007)
Dénition
Jökull (glacier) et hlaup (lit. "explosion") Voie supra-, intra- ou sub-glaciaire
Caractéristiques de la vidange Volume du lac :
≈ 4 . 10
6m
3Surface ≈ 0 . 3 km
2Hauteur d'eau augmente
juste avant la vidange
(Huss et al., 2007)
Conclusions et perspectives Caractéristiques des signaux
Glacier du Gorner et instrumentation
90 91 92 93
Northing (km)
623 624 625 626 627 628 629 630
Easting (km)
Campagnes de terrain organisées par l'ETH Zürich (2004, 2006, 2007) 14 sismomètres courte-période à trois composantes, dont un en forage Couplage avec mesures GPS, hauteur d'eau, sismique active . . . Données acquises en déclenchement
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives Caractéristiques des signaux
La sismicité à Argentière
Normalized spectrum
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
Frequency (Hz) Velocity (m s−1)
0.0 0.5 1.0
Time (s)
11 DEC 2003 00h13
0.84 ARG1 0
Deux principaux types de séismes
Signaux courts, impulsifs, contenus dans la bande spectrale 10 40 Hz (fracturation ?)
Signaux longs, complexes et d'amplitude élevée.
Spectre varie avec le
temps (chutes de séracs)
Conclusions et perspectives Caractéristiques des signaux
La sismicité à Argentière
0.00.1 0.20.3 0.40.5 0.60.7 Time (s)
(3)
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Frequency (Hz) (3) 0
Velocity (µm s−1)
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 (2)
Normalized spectrum
0 5 10 15 20 25 30 35 40
(2)
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
(1)
0 5 10 15 20 25 30 35 40
(1)
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Time (s)
(1) (2) (3)
Deux principaux types de séismes
Signaux courts, impulsifs, contenus dans la bande spectrale 10 40 Hz (fracturation ?)
Signaux longs, complexes et d'amplitude élevée.
Spectre varie avec le temps (chutes de séracs)
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives Caractéristiques des signaux
La sismicité du Gorner
4IME S
$EEP EVENT
4IME S
3URFACE EVENT
0 3
0 3 2AYLEIGH
Classication
Séismes de surface : onde de surface dominante &
faibles ondes de volume Séismes profonds : ondes de volume dominantes &
faible onde de surface
Séparation suivant des
critères spectraux (Walter
et al., 2008)
Conclusions et perspectives
Plan de l'exposé
1
Introduction
2
La sismicité profonde comme indice du frottement basal Méthode développée
Application au glacier du Gorner : complément d'information Application au Glacier d'Argentière
3
Inuence du jökulhlaup sur la sismicité
4
Corrélation de bruit au glacier d'Argentière
5
Conclusions et perspectives
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Méthode de recherche sur grille en trois étapes
3 étapes en un coup d'÷il. . .
Mesure des décalages temporels pour N
sséismes
Calcul des décalages théoriques pour N
vmodèles de vitesse
Calcul de la densité de probabilité sur la position des N
ssources et le modèle de vitesse
On recherche le modèle de vitesse et les localisations qui ajustent au mieux
les données
Conclusions et perspectives
Calcul des décalages temporels
2117.6 2117.8 2118.0 2118.2 2118.4
Northing (km)
958.0 958.5 959.0 959.5
Easting (km) 2000
2100 2200
2300 2300
2300
−0.2
−0.1 0.0 0.1 0.2
Time delay (s)
2480 2490 2500 2510 2520 2530
Time (s) 0
Amplitude (arbitrary units)
2480 2490 2500 2510 2520 2530
Étape I
Diérentes méthodes (temporelles, fréquentielles)
Méthodes temporelles : minimisation de la variance de la diérence des deux traces maximisation de l'intercorrélation Précision inférieure au pas d'échantillonnage
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Calcul des décalages temporels
0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
Normalized RMS
−0.08 −0.06 −0.04 −0.02 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 Time lag (s)
RMS
b
Interpolated RMS Discrete RMS 0
Velocity (m s−1)
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 Time (s)
Signal
a
Chan. #1 Chan. #2
Étape I
Diérentes méthodes (temporelles, fréquentielles)
Méthodes temporelles :
minimisation de la
variance de la diérence
des deux traces
maximisation de
l'intercorrélation
Précision inférieure au pas
d'échantillonnage
Conclusions et perspectives
Calcul des décalages temporels
−1.0
−0.5 0.0 0.5 1.0
Cross−correlation
−0.025 0.000 0.025
Time lag (s)
Cross−correlation
−1.0
−0.5 0.0 0.5 1.0
Normalized amplitude
−0.01 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
Time (s)
Signal
Étape I
Diérentes méthodes (temporelles, fréquentielles)
Méthodes temporelles : minimisation de la variance de la diérence des deux traces maximisation de l'intercorrélation Précision inférieure au pas d'échantillonnage
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Calcul des décalages temporels
Étape I
Diérentes méthodes (temporelles, fréquentielles)
Méthodes temporelles :
minimisation de la
variance de la diérence
des deux traces
maximisation de
l'intercorrélation
Précision inférieure au pas
d'échantillonnage
Conclusions et perspectives
Calcul des décalages théoriques
τ
ij= T
j− T
i= Z
Pj
v(s)
−1ds − Z
Pi
v (s)
−1ds
Étape II
Décalage théorique entre les capteurs i et j (τ
ijcal) Chaque point du MNT = source potentielle Diérents modèles de vitesse
⇒ calcul des temps de parcours (Podvin et Lecomte, 1991 ; Monteiller et al., 2005)
Tracé de rai ⇒ prise en compte de la topographie
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Calcul des décalages théoriques
Étape II
Décalage théorique entre les capteurs i et j ( τ
ijcal) Chaque point du MNT = source potentielle Diérents modèles de vitesse
⇒ calcul des temps de parcours (Podvin et Lecomte, 1991 ; Monteiller et al., 2005)
Tracé de rai ⇒ prise en
compte de la topographie
Conclusions et perspectives
Calcul des décalages théoriques
Étape II
Décalage théorique entre les capteurs i et j ( τ
ijcal) Chaque point du MNT = source potentielle Diérents modèles de vitesse
⇒ calcul des temps de parcours (Podvin et Lecomte, 1991 ; Monteiller et al., 2005)
Tracé de rai ⇒ prise en compte de la topographie
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Calcul de la densité de probabilité
E = X
ij
|τ
ijobs− τ
ijcal|
2σ
2ijρ( X
1, ..., X
Ns, V
1, ... V
M) ∝ exp − E
σ
ij: écart-type sur les données ; τ
ijobs: décalages mesurés ; τ
ijcal: décalages calculés
Étape III
Calcul de la densité de probabilité ρ pour :
N
sséismes
N
vmodèles de vitesse (M valeurs de vitesse de propagation)
⇒ 3N
s+ N
vparamètres à considérer
Extraction des lois
marginales
Densité de probabilité
complètement calculée
Conclusions et perspectives
Localisation des séismes profonds
90.8 91.2 91.6 92.0
Northing (km)
627.6 628.0 628.4 628.8
Easting (km)
Trois essaims de séismes profonds
Deux sont localisés à l'intérieur du réseau, à l'interface glace-roche (Walter et al., 2008) Le troisième est situé en bordure du glacier
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Localisation des séismes profonds
2200 2400 2600
Altitude (m)
0.0 0.5
Distance (km)
A−A’
90.6 90.8 91.0 91.2 91.4 91.6 91.8 92.0
Northing (km)
627.5 628.0 628.5 629.0
Easting (km)
A
A’
Trois essaims de séismes profonds
Deux sont localisés à
l'intérieur du réseau, à
l'interface glace-roche
(Walter et al., 2008)
Le troisième est situé en
bordure du glacier
Conclusions et perspectives
Localisation des séismes profonds
90.8 91.2 91.6 92.0
Northing (km)
627.6 628.0 628.4 628.8
Easting (km)
Trois essaims de séismes profonds
Deux sont localisés à l'intérieur du réseau, à l'interface glace-roche (Walter et al., 2008) Le troisième est situé en bordure du glacier
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Essaim 3
2200 2400 2600
Altitude (m)
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
Distance (km)
A−A’
90.5 91.0 91.5 92.0
Northing (km)
627.5 628.0 628.5 629.0
Easting (km)
A
A’
Conclusions et perspectives
Application de la méthode
2200 2400 2600
Altitude (m)
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
Along path coord. (km) A−A’
90.5 91.0 91.5 92.0
Northing (km)
627.5 628.0 628.5 629.0
Easting (km)
A
A’
dx = dy = dz = 10 m V
glace= 3600 m . s
−1V
roche= 3900 m . s
−1Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Application de la méthode
Conclusions et perspectives
Stick-slip
stick-slip
Existence de points froids à l'interface glace - roche (Goodman et al., 1979)
1
Accumulation de contrainte cisaillante
2
Rupture
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Fracturation mode I
250 300 350 400
Pressure (m H2O)
27/06 29/06 01/07 03/07 05/07 Date
Water pressure
Flotation level
Drainage
D'après Walter et al. (2008)
Relation avec la hauteur d'eau Variations diurnes / nocturnes de la hauteur d'eau
Séismes lorsque la hauteur d'eau diminue
Plus de séismes après
l'initiation de la vidange
Conclusions et perspectives
Fracturation mode I
fracturation en extension (mode I ; Walter et al. (2008))
Hauteur d'eau élevée ⇒ découplage entre le glacier et le lit rocheux Hauteur d'eau faible : frottement sur le lit rocheux ⇒ déformation fracturation en mode I de la glace basale
compatibilité avec les diagrammes de radiation
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
La sismicité à Argentière
0 4000 8000 12000
Cumulative nb.
15 22 29 5
December 2003 January 2004 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90
Nb. events / hour
Forte émissivité du glacier (13 930 évènements détectés)
Détection des séismes par STA/LTA (Allen, 1978) Nombre moyen de séismes par heure : 19.34
Pas de cycle jour / nuit
Conclusions et perspectives
Localisation : essaims de séismes
2117.5 2118.0 2118.5
Northing (km)
958.0 958.5 959.0 959.5
Easting (km) Average PDF
1 2 3 4 5 6 7 8
PDF (x 10−5 m−2)
2117.5 2118.0 2118.5
Northing (km)
958.0 958.5 959.0 959.5
Easting (km) Mean Std. Dev.
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Mean standard deviation (m)
dx = dy = dz = 30 m
V
glace= 2100 m.s
−1, V
roche= 2300 m.s
−1Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Localisation : chutes de séracs
2117.8 2117.9 2118.0 2118.1 2118.2 2118.3
Northing (km)
958.3 958.4 958.5 958.6 958.7 958.8 958.9 Easting (km)
Average PDF
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
PDF (x 10−4 m−2)
2117.8 2117.9 2118.0 2118.1 2118.2 2118.3
Northing (km)
958.3 958.4 958.5 958.6 958.7 958.8 958.9 Easting (km)
Mean Std. Dev.
0 10 20 30 40
Mean standard deviation (m)
Conclusions et perspectives
Localisation : chute de séracs
#1 #2
20 40 60 80 100 PDF (x 10−5 m−2)
#3
−0.04
−0.02 0.00 0.02
Time delay (s)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Pair #
#1
#2
#3 0
Velocity (µm s−1)
0 5 10 15 20 25
Time (s)
#1
#2
#3
Chan. #1
13.8
Vitesse d'avalanche ≈ 12 m . s
−1Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Magnitudes locales
OG03 ARG
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
0.1037 Chan. #1
Disp. (µm)
0
0.1482 OG03
Détermination d'une loi d'atténuation
log A = a + c log ∆
a : dépend de la station c : caractérise l'atténuation géométrique
∆: distance source - station
Utilisation de séismes régionaux
(d
OG03−ARG= 20 km)
Conclusions et perspectives
Magnitudes locales
100 101 102 103
Occurences
−3.0 −2.5 −2.0 −1.5 −1.0 −0.5 0.0 0.5 1.0 Magnitude
Gutenberg-Richter (détection modélisée avec une loi de type Gumbel (Marsan et al., 2008)) m
c= − 1 . 6 ; b = 1 . 2
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Mécanismes proposés
Sources possibles des séismes localisés
Chutes de séracs
Ouverture de crevasse
Sources profondes
(stick-slip)
Conclusions et perspectives
Mécanismes proposés
Image LGGE - C. Vincent
Sources possibles des séismes localisés
Chutes de séracs Ouverture de crevasse Sources profondes (stick-slip)
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Mécanismes proposés
2118.0
Northing (km)
958.5 959.0
Easting (km)
0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 4.0 4.4 4.8
PDF (x 10−4 m−2) 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
Time (s) 11/12/2003
03/01/2004
Densité de probabilité de 28 séismes
Sources possibles des séismes localisés
Chutes de séracs
Ouverture de crevasse
Sources profondes
(stick-slip)
Mauvaise couverture
instrumentale ⇒ pas de
détermination des mécanismes
au foyer
Conclusions et perspectives
Plan de l'exposé
1
Introduction
2
La sismicité profonde comme indice du frottement basal
3
Inuence du jökulhlaup sur la sismicité Sismicité au glacier du Gorner Localisation des séismes de surface Variations des observables
Origine de ces variations ?
4
Corrélation de bruit au glacier d'Argentière
5
Conclusions et perspectives
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Évolution de la sismicité avec l'initiation de la vidange
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000
Cumulative nb.
15/06 22/06 29/06 01/07
Cumulative number of icequakes
Évolution temporelle de la sismicité
Grand nombre de séismes enregistrés
Accélération de la sismicité
après l'initiation de la
vidange
Conclusions et perspectives
Sismicité de surface
1 2 3 4 5 6
Sensor #
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
Time (s) Signal windowing
Onde de surface cohérente Fenêtrage
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Méthode de localisation
−0.5 0.0 0.5 1.0 1.5
Norm. Amp. (m s
−1)
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
Time (s) 1
2 3 4 5 6
Sensor #
90.0 90.5 91.0 91.5 92.0
Northing (km)
627.0 627.5 628.0 628.5 629.0 Easting (km)
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Maximum RMS
Conclusions et perspectives
Incertitudes
90.5 91.0 91.5 92.0
Northing (km)
627.0 627.5 628.0 628.5 629.0 Easting (km)
Distance uncertainty
0 200 400
Distance uncertainty (m)
90.5 91.0 91.5 92.0
Northing (km)
627.0 627.5 628.0 628.5 629.0 Easting (km)
Azimuthal uncertainty
0 10 20
Azimuthal uncertainty (
o)
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Localisation
−0.5 0.0 0.5 1.0 1.5
Norm. Amp. (m s−1)
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
Time (s) 1
2 3 4 5 6
Sensor #
90.0 90.5 91.0 91.5 92.0
Northing (km)
627.0 627.5 628.0 628.5 629.0 Easting (km) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Maximum RMS
Observables 2 observables :
amplitude crête-à-crête
de la trace somme
vitesse apparente
Conclusions et perspectives
Amplitude crête-à-crête
90.5 91.0 91.5 92.0
Northing (km)
627.0 627.5 628.0 628.5 629.0
Easting (km)
Before
90.5 91.0 91.5 92.0
627.0 627.5 628.0 628.5 629.0
Easting (km)
After
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Norm. peak−to−peak amp.
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Vitesse apparente
90.5 91.0 91.5
Northing (km)
627.5 628.0 628.5 629.0
Easting (km)
Before
90.5 91.0 91.5
Northing (km)
627.5 628.0 628.5 629.0
Easting (km)
After
1400 1600
Mean apparent velocity (m.s
−1)
Conclusions et perspectives
Modication du champ de contraintes
D'après Sugiyama et al. (2007)
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Augmentation de la hauteur d'eau
D'après Sugiyama et al. (2007)
Conclusions et perspectives
En résumé. . .
Sources possibles
Trajets source-stations plus complexes Sources plus supercielles
Milieu plus saturé en eau . . .
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Plan de l'exposé
1
Introduction
2
La sismicité profonde comme indice du frottement basal
3
Inuence du jökulhlaup sur la sismicité
4
Corrélation de bruit au glacier d'Argentière Méthode
Application à Argentière Discussion
5
Conclusions et perspectives
Conclusions et perspectives
Corrélation de bruit sismique
Relation corrélation ↔ fonction de Green
Corrélation d'un champ aléatoire
∝ fonction de Green (Lobkis et Weaver, 2001)
Cas milieu ouvert et absorbant (Terre) :
Diusion (coda) Homogénéïsation spatiale (temps longs)
Symétrie des fonctions de corrélation Corrélation ⇒ parties causales et acausales
Asymétrie ⇔ bruit directif (Pedersen et al., 2007)
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Données
Pré-traitements
Correction instrumentale
Égalisation spectrale entre 2 Hz et 15 Hz Binarisation
Corrélation
Conclusions et perspectives
Corrélation sur 72 heures
Fonctions de corrélation
50 100 150 200 250 300 350
Range (m)
−4 −2 0 2 4
Time lag (s)
−4 −2 0 2 4
Time lag (s)
Positions des maxima
50 100 150 200 250 300 350
Range (m)
−2 −1 0
Time lag (s)
50 100 150 200 250 300 350
−0.4 −0.2 0.0 Time lag (s)
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Dérive instrumentale
Dérive déterminée par corrélation
−1.8
−1.6
−1.4
−1.2
−1.0
−0.8
−0.6
−0.4
−0.2 0.0
Time lag (seconds)
15/12 22/12 29/1201/01 08/01
Dérive déterminée avec un séisme tectonique
−2.0
−1.6
−1.2
−0.8
−0.40.00.4
Time delay (s)
4 8 12 16 20 24 28 32 36 Pair #
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Sensor #
0 3 6 9 12 15
Time (s)
Conclusions et perspectives
Variations du maximum de corrélation
2117.6 2117.8 2118.0 2118.2 2118.4
Northing (km)
958.0 958.5 959.0 959.5
Easting (km)
2000
2100 2200
2300
2300 2300
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4
Max. correlation
15/12 22/12 29/12 01/01 08/01
Date
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4
Stacked max. correlation
0 4 8 12 16 20
Time (hours)
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Deux sources de bruit distinctes ?
2117.6 2117.8 2118.0 2118.2 2118.4
Northing (km)
958.0 958.5 959.0 959.5
Easting (km)
2000
2100 2200
2300
2300 2300
Conclusions et perspectives
Deux sources de bruit distinctes ?
60 80 100 120 140 160 180
Azimuth (
o)
15/12 22/12 29/1201/01 08/01 Date
60 80 100 120 140 160 180
Azimuth (
o)
0 4 8 12 16 20 Time (hours) 1200
1600 2000 2400 2800
Apparent velocity (m s
−1) 15/12 22/12 29/1201/01 08/01
Date
1600 2000 2400 2800
Apparent velocity (m s
−1) 0 4 8 12 16 20
Time (hours)
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Deux sources de bruit distinctes ?
2117.6 2117.8 2118.0 2118.2 2118.4
Northing (km)
958.0 958.5 959.0 959.5
Easting (km)
2000
2100 2200
2300
2300 2300
Conclusions et perspectives
Deux sources de bruit distinctes ?
15/1222/1229/1201/0108/01
Date
−0.025 0.000 0.025 Time lag (s) 0
4 8 12 16 20
Time (hour)
−0.005 0.000 0.005 Time lag (s)
−0.6
−0.4
−0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
−0.2 −0.1 0.0 0.1 0.2
Time lag (s) 19h−4h
−1.0
−0.5 0.0 0.5 1.0 1.5
Normalized correlation
10h−15h
−1.0
−0.5 0.0 0.5 1.0
−0.2 −0.1 0.0 0.1 0.2
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Variations dans la sismicité ?
2117.6 2117.8 2118.0 2118.2 2118.4
Northing (km)
958.0 958.5 959.0 959.5
Easting (km) 2000
2100 2200
2300
2300 2300
100 200
Common detections
15/12/03 22/12/03 29/12/0301/01/04 08/01/04
80 100 120 140
Common Detections
0 4 8 12 16 20
Time (hours) 0.0
0.1 0.2 0.3 0.4
Max. Correlation
0.1 0.2 0.3
Max. Correlation
0 4 8 12 16 20
Stacks
Conclusions et perspectives
Sources de sismicité
Sources cycliques Crevassage
Thermo-fracturation . . .
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Lien avec les écoulements d'eau ?
Réseau d'écoulement sous-glaciaire Conduites forcées et torrent naturel
Collection d'eau : variation temporelles ?
Proximité des conduites avec le
réseau
Conclusions et perspectives
Plan de l'exposé
1
Introduction
2
La sismicité profonde comme indice du frottement basal
3
Inuence du jökulhlaup sur la sismicité
4
Corrélation de bruit au glacier d'Argentière
5
Conclusions et perspectives
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Conclusions
Sources profondes
Recherche sur grille prenant en compte la topographie Localisation à proximité de l'interface glace / roche Activité localisée en essaims
Corrélation avec des multiplets
⇒ Mécanismes profonds (stick-slip, fracturation mode I)
Conclusions et perspectives
Conclusions
Sources de surface Recherche sur grille
Deux observables : amplitude crête-à-crête et vitesse apparente Corrélation avec l'occurence de la vidange
⇒ Modication du champ de contraintes
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives
Conclusions
Corrélation de bruit
Caractérisation de toute la sismicité
Informations sur le milieu de propagation et les erreurs instrumentales Mise en évidence d'une cyclicité diurne
Lien avec la sismicité ou les écoulements d'eau ?
Conclusions et perspectives
Conclusions
Synthèse
Les méthodes d'antennes sont un bon outil pour les mouvements gravitaires
La corrélation de bruit complète l'information
Pierre-François Roux Fracturation dans les glaciers alpins
Conclusions et perspectives