Understanding mudslides through micro-seismic monitoring: the Super-Sauze (South-East French Alps) case study

• Autores: David Amitrano, Stéphane Gaffet, Jean Philippe Malet, Olivier Maquaire
• Localización: Bulletin de la Société Géologique de France, ISSN 0037-9409, Vol. 178, Nº. 2, 2007 (Ejemplar dedicado a: Issues in landslide process monitoring and understanding = Thèmes de recherche pour la surveillance et la compréhension des glissements de terrain), págs. 149-157
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Apport de la surveillance sismique à la connaissance de mécanismes de glissements de terrain argileux: Application au glissement-coulée de Super-Sauze (Sud-Est des Alpes françaises)
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• Resumen
  • English

    The macroscopic deformation of rocks, at scales ranging from laboratory samples (cm) to rock hillslopes and earth crust (hm to km), is associated with local irreversible processes (cracks/faults propagation and shearing). These movements involve propagation of acoustic waves, which can be observed by remote sensing. Seismic monitoring during strain progression can help our understanding of rock behaviour and lead to the recognition of failure precursors. Although of significant potential, this observational tool has had only limited application in the study of gravitational instabilities such as landslides. This paper presents seismic monitoring data acquired on a mudslide located in the South French Alps. Results show that recordable seismicity exists in the frequency range of 0.01 Hz to 10 Hz associated with landslide deformation. Acceleration of landslide movement is controlled by rainfall and appears to be well correlated with seismic activity. The origin of the seismicity is attributed to shearing of the moving mass at the interface with the in-situ stable bedrock. Spectral analysis of the seismic wave reveals that the range 0.1-1 Hz is the most sensitive to the variations in landslide velocity. The results emphasize the strong potential of seismic monitoring for improving our understanding of mechanisms controlling rock mass deformation and gravitational instability. The determination of operational failure precursors based on seismic monitoring has yet to be achieved but remains a major target of future research.

  • français

    La déformation des roches, de l'échelle de l'échantillon de laboratoire (cm) à celle de versants rocheux ou de la croûte terrestre (hm-- km) est associée à des processus irréversibles locaux (propagation et cisaillement de fissure/faille). Ces mouvements induisent la propagation d'une onde acoustique qui peut être observée par des capteurs distants de la source. La surveillance sismique au cours de la déformation peut permettre de mieux comprendre le comportement des roches et conduire ainsi à l'identification de précurseur de la rupture. Malgré son fort potentiel, cette technique a jusqu'ici été peu utilisée pour l'étude et la compréhension des instabilités de versants de cette technique. Le travail exposé ici présente des données acquises sur un glissement de terrain argileux situé dans le Sud des Alpes françaises. Les résultats montrent qu'une sismicité enregistrable existe dans la gamme de fréquence de 0.01 Hz à 10 Hz et qu'elle est associée à la déformation du versant. Les variations de la vitesse de déformation du versant sont contrôlées par la pluviométrie et sont bien corrélées à l'activité sismique. L'origine de cette sismicité peut être attribuée au cisaillement de la masse en mouvement sur le substratum rocheux stable. L'analyse spectrale des ondes sismiques montre que la gamme de fréquence 0.1--1 Hz est la plus sensible aux variations de vitesse du glissement. Ces résultats montrent le fort potentiel de la surveillance sismique pour l'amélioration de la compréhension des mécanismes de déformation et de rupture des instabilités gravitaires. La détermination de précurseurs de la rupture opérationnels basés sur la surveillance sismique n'est pas réalisable pour l'instant mais reste un objectif majeur pour de futures recherches.