Etude de la réponse sismique du versant instable de la Marbrière (arc de Castellane)

Encadrants D. Jongmans, L. Baillet (ISTerre, Université J. Fourier), T. Lebourg (Geoazur)
denis.jongmans ujf-grenoble.fr

Sujet :
Les versants du front subalpin méridional sont affectés par des glissements de terrain de grande ampleur du type « deep seated block spreading « , résultant de la structure géologique régionale, constituée de séries calcaires Jurassique rigides recouvrant une épaisse couche d’argile du Trias. En particulier, une étude détaillée du versant de La Marbrière (Grasse) a montré différents états d’évolution de la rupture, liés à des phénomènes d’enfoncement, de basculement ou de glissement des blocs calcaires de grande taille (voir figure 1). La datation des escarpements sommitaux de plusieurs de ces glissements par la technique des nucléides cosmogéniques a mis en évidence une synchronicité (aux environs de 4200 ans) de la rupture, suggérant un facteur de forçage commun. Bien que l’hypothèse la plus probable soit un évènement climatique, le déclenchement par un séisme ne peut être totalement exclu. En particulier, la structure géologique comprenant une couche d’argile molle prise en sandwich entre deux couches calcaires rigides pourrait conduire à des effets locaux d’amplification d’ondes sismiques, favorables à la génération d’instabilités. Pour évaluer cet effet potentiel, il convient de déterminer les caractéristiques des différentes couches et, en particulier, l’épaisseur de la couche d’argile qui est mal contrainte.

Le but du travail est d’étudier la réponse sismique des blocs calcaires par des mesures de bruit de fond sismique et de relier certaines caractéristiques sismiques (fréquences de résonance, amplification) aux paramètres des couches. Dans une première étape, la réponse sismique du versant de la Marbrière sera simulée numériquement, en s’appuyant sur les travaux de reconnaissance menés par Zerath et Lebourg (2012). Des études paramétriques permettront de comprendre les relations entre les dimensions des blocs, l’épaisseur de la couche d’argile et les caractéristiques sismiques observées. Dans une seconde étape, des mesures de bruit sismique, combinées avec de la prospection sismique, seront effectuées en différents endroits sur le versant de la Marbrière. La comparaison entre les mesures de terrain et les résultats de simulation numérique permettra de comprendre la réponse sismique d’un versant présentant une telle structure hétérogène verticale, qui se rencontre fréquemment dans la couverture sédimentaire alpine.